マテリオミクス

マテリオミクスは、物質システムの総合的な研究です。マテリオミクスは、物質の物理化学的特性と、物質の特性および機能との間の関連性を研究します。マテリオミクスの焦点は、特性の断片的な集合ではなく、システムの機能性と挙動にあります。これはシステム生物学に類似したパラダイムです。マテリオミクスは、複雑な生物系や生体材料に適用されることが多いですが、非生物系にも同様に応用できます。マテリオミクスは、ナノからマクロまでの複数のスケールにおいて、プロセス、構造、特性間の基本的な関連性を、体系的な実験、理論、または計算手法を用いて研究することにより、天然材料と合成材料の物質特性を研究します。

この用語は、2004年に秋田孝太郎ら（産総研/日本[ 1 ]）、2008年にMarkus J. Buehler（MIT/米国[ 2 ] [ 3 ]）、Clemens van Blitterswijk、Jan de Boer、Hemant Unadkat（トゥウェンテ大学/オランダ[ 4 ] ）によって、それぞれ若干異なる定義で独立に提案された。これらは、生物の全ゲノムを研究するゲノミクスに類似している。同様に、マテリアミクスは、ナノからマクロまで関連するすべてのスケールを材料や構造の合成と機能に組み込むことにより、材料のプロセス、構造、特性を基礎的かつ体系的な観点から研究することを意味する。これらのすべてのスケールでの相互作用の統合的な見方は、材料のマテリアオームと呼ばれる。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

参照点インデンテーション(RPI) やラマン分光法など、組織レベルで材料を評価する新しい技術により、これらの非常に複雑な機能的関係の性質についての洞察が得られています。

マテリオミクスはプロテオミクスと関連がありますが、その違いは、材料特性、安定性、破損、およびマルチスケール現象のメカニズムの洞察に重点を置いていることです。

高等教育では、革新的なマテリアミクスの研究プログラムが登場している。[ 8 ]

参照

注記

  1. ^秋田 剛志; 上田 明; 山田 雄志; 市川 聡; 田中 健; 神山 正; 小林 徹志 (2003). 「水素製造のためのコンビナトリアル触媒ライブラリーの分析TEM観察 ―「MATERIOMICS」の一環として―」 MRS Proceedings . 804 . doi : 10.1557/PROC-804-JJ9.5 .
  2. ^ Buehler, Markus J.; Keten, Sinan (2008). 「弾性、強度、レジリエンス：αヘリックス、βシート、トロポコラーゲンドメインの機械的特性に関する比較研究」 . Nano Research . 1. doi : 10.1007/s12274-008-8006-7 . S2CID 42833968 . 
  3. ^ Buehler, M.; Keten, S.; Ackbarow, T. (2008). 「タンパク質材料の理論と計算による階層的ナノメカニクス：変形と破壊」 .材料科学の進歩. 53 (8): 1101– 1241. doi : 10.1016/j.pmatsci.2008.06.002 .
  4. ^ [1] : Clemens van Blitterswijk他「マテリオミクス：組織工学における複雑性への対処」science24.comプレスリリース（2008年7月7日）。
  5. ^ Cranford, Steven W.; Buehler, Markus J. (2012). Biomateriomics . ニューヨーク: Springer. ISBN 978-94-007-1610-0。
  6. ^ Buehler, Markus J.; Cranford (2010). 「マテリオミクス：ナノからマクロまでの生物学的タンパク質材料」 .ナノテクノロジー、科学、応用. 3 : 127–148 . doi : 10.2147/NSA.S9037 . PMC 3781696. PMID 24198478 .  
  7. ^ウナドカット、ヘマント V.マーク・ハルスマン。コーネリッセン、カミエル。パーペンブルク、ベルンケ J.トリュッケンミュラー、ローマン K.カーペンター、アン E.ウェスリング、マティアス。ポスト、ゲルハルト F.マーク・ウエッツ。レインダース、マルセル・JT;スタマティアリス、ディミトリオス。ヴァン・ブリッタースウェイク、クレメンス・A.デ・ブール、1 月 (2011)。「細胞の運命を指示するためのアルゴリズムベースのトポグラフィー生体材料ライブラリ」。米国科学アカデミーの議事録。108 (40): 16565–16570。Bibcode : 2011PNAS..10816565U。土井：10.1073/pnas.1109861108。PMC 3189082 . PMID 21949368 .  
  8. ^マテリオミクス修士: ベルギー、フランドルのハッセルト大学での研究プログラム[2] Doumen, S.、Baeten, D.、Notermans, J.、Denolf, K.、Vandewal, K.、Vandamme, D.、Nesladek, M.、Graulus, G.-J.、Vanpoucke, DEP、Van Bael, M.、Vanderzande, D.、および Hardy, A. （2023年）。 De ontwikkeling van een interdisciplinair futureproof カリキュラム in de bètawetenschappen [ベータ科学における学際的な将来性のあるカリキュラムの開発]。 TH&MA ホーガー・オンダーワイス、30(3)、31-37。

その他の参考文献

  • [3] : Buehler, MJ, マテリオミクス：ナノからマクロまでの生体タンパク質材料の材料科学。材料のAからZ。(2010年2月)
  • [4]自然をもっと良くする（MITニュースリリース、2010年10月22日）。
  • [5] MJビューラー、「弱さを強さに変える」第5巻(5)号、379-383頁、2010年。
  • [6] DI Spivak、T. Giesa、E. Wood、MJ Buehler、「階層的タンパク質物質とソーシャルネットワークのカテゴリー理論的分析」、PLoS ONE、Vol. 6(9)、pp. e23911、2011年。doi : 10.1371 /journal.pone.0023911
  • [7] T. Giesa、D. Spivak、MJ Buehler、「階層的タンパク質材料と音楽における反復パターン：類推の力」、BioNanoScience、Vol. 1(4)、pp. 153–161、2011年、doi : 10.1007/s12668-011-0022-5
  • マテリオミクス：生体材料特性のハイスループットスクリーニング[8]
  • バイオマテリアミクス[9]
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