| 口絵 |
| 巻頭言 ＜梶山千里＞ |
| 執筆者一覧 |
| 序編 |
| 序文－監修のことば ＜本宮達也＞ 3 |
| サイエンスに裏づけされた研究開発と真の産学連携による次世代ものづくり戦略＜安永裕幸＞ 8 |
| 第1編 生体ファイバーの構造機能設計入門 |
| 序説 化学進化と有機化合物の創成 ＜竹本喜一＞ 15 |
| 第1章 構造と機能のデザイン入門 |
| 第1節 スーパーファイバー設計原論－何のために設計するのか－ ＜岡本秀穂＞ 20 |
| 第2節 生物の形とサイズ：進化的アプローチ ＜本川達雄＞ 27 |
| 第3節 生体線維の特性とそのバイオミメティツクな対応繊維 ＜Julian F.V.Vincent／岡本秀穂 訳＞ 34 |
| 第2章 生物材料物性入門 |
| 第1節 バイオメカニクス材料設計入門 ＜速水尚＞ 50 |
| 第2節 生物はマクロな形態をいかにつくっているか？ |
| 1 脊椎動物の構造と物性 ＜西原克成＞ 59 |
| 2 生物の設計原理と繊維：結合組織を例として ＜本川達雄＞ 67 |
| 3 環境低負荷型操作で生分解性ファイバーの調製 ＜戸倉清一／田村裕＞ 72 |
| 4 植物 ＜杉山淳司＞ 79 |
| 第3章 生物の運動機能デザイン入門 |
| 第1節 生体における運動例 |
| 1 動物の動き概論 ＜山□昌弘／渡邊康一＞ 84 |
| 2 植物の運動 ＜坂本二郎＞ 91 |
| 3 生物社会システムに学ぶ ＜鈴木良次＞ 96 |
| コラム 虫たちのデザイン：優れた機能,限られた世界 ＜久田光彦＞ 100 |
| 第4章 生体におけるものづくり入門 |
| 第1節 バイオナノファイバーワールド－医療工学におけるナノファイバーマトリックスの役割－ ＜赤池敏宏＞ 106 |
| 第2節 生体機能を極端に単純化した機能性物質 ＜君塚信夫／森川全章＞ 111 |
| 第3節 タンパク質の生成・構造形成と機能に学ぶ ＜木賀 大介＞ 120 |
| 第4節 遺伝子の構造機能に学ぶ ＜永田恭介／浅賀正充＞ 126 |
| 第5節 多糖の生成・構造形成・機能に学ぶ ＜湯浅 英哉＞ 136 |
| 第6節 大環状アミロースの包接機能とナノ材料化 ＜北村進一／寺田喜信＞ 141 |
| 第7節 天然ゴム生合成機構の解明と高生産系構築への展望 ＜高橋征司／古山種俊＞ 147 |
| 第8節 生分解性糖鎖高分子の酵素合成と機能発現 ＜三浦佳子＞ 154 |
| コラム 多糖－アミンコンプレックス ＜和田昌久＞ 159 |
| 第2編 生体に学ぶものづくり |
| 序説 |
| 生体に学ぶものづくり ＜白井汪芳＞ 165 |
| バイオベースマテリアルの高度利用－現状と将来 ＜小林四郎＞ 166 |
| 第1章 生物ファイバーの生成と構造形成を知る |
| 第1節 羊毛の構造形成と機能 |
| 1 羊毛の超分子構造と機能 ＜新井幸三＞ 172 |
| 2 羊毛のセットに学ぶ ＜坂本宗仙＞ 182 |
| 3 羊毛の模倣繊維（ウールライクの合繊）＜松本三男＞ 187 |
| 第2節 絹の構造と機能 |
| 1 絹の生成過程を直接「見る」 ＜朝倉哲郎＞ 197 |
| 2 絹の構造形成過程を知る（生物紡糸）－カイコの精密分子配向制御による絹の誕生 ＜馬越淳／馬越芳子＞ 203 |
| 3 絹の模倣繊維 ＜前田裕平＞ 215 |
| 第3節セルロース,木綿の構造と機能 |
| 1 木綿の高次構造と機能 ＜小野木禎彦＞ 219 |
| 2 セルロースの機能の新展開 ＜磯貝明＞ 223 |
| 3 バクテリアセルロース ＜平井諒子／堀井文敬＞ 228 |
| 4 全セルロース複合材料による“超”天然材料 ＜西野孝＞ 233 |
| 5 綿の模倣繊維 ＜前田裕平＞ 238 |
| 6 寒天ファイバーの新展開 ＜埋橋祐二＞ 241 |
| 7 熱可塑性セルロース繊維 ＜西尾嘉之／荒西義高＞ 248 |
| 第2章 バイオミメティックファイバーへのチャレンジ |
| 第1節 バイオミメティツクファイバーの設計思想 ＜本宮達也／小山俊樹＞ 256 |
| 第2節バイオミメティツクファイバーヘのチャレンジ |
| 1 人工酵素繊維 ＜白井汪芳＞ 273 |
| 2 イガイのつくる水中スーパー接着繊維 ＜山本浩之＞ 277 |
| 3 コンニャク石を模倣した曲がるセラミックス ＜太田敏孝＞ 280 |
| 4 ホタテ貝殻セラミックスの機能を応用した製品開発 ＜小山信次／浦井航／吉田朋央／笹谷廣治＞ 287 |
| 5 竹から学ぶ複合構造－竹繊維とその複合材料－ ＜藤井透／大窪和也＞ 291 |
| 6 オナモミの鉤による接合構造・ヤモリの足毛 ＜網屋繁俊＞ 300 |
| 7 生物を用いた繊維材料のナノ構造制御 ＜近藤哲男＞ 303 |
| 8 人工コラーゲン ＜谷原正夫＞ 308 |
| 9 遺伝子組換えコラーゲン ＜冨田正浩／吉里勝利＞ 313 |
| 10 遺伝子組換えカイコの作出法の確立と新繊維 ＜田村俊樹／瀬筒秀樹／内野恵郎／小林功＞ 320 |
| 11 スパイダーシルク ＜大崎茂芳＞ 326 |
| 12 微生物産生ポリエステルの高強度繊維 ＜田中稔久／岩田忠久＞ 334 |
| 第3節 構造発色材料のデザイン－光と相互作用する生物ナノ構造－ |
| 1 昆虫の美しい構造色はコレステリック液晶 ＜渡辺順次＞ 341 |
| 2 モルフォチョウの発色構造 ＜木下修一＞ 348 |
| 3 生物の構造を追い求めて ＜熊澤金也＞ 353 |
| 4 構造発色繊維 ＜能勢健吉＞ 358 |
| 5 ジャクの羽に学ぶ－サブミクロン粒子結晶による発色 ＜吉田哲也＞ 361 |
| 6 ガの眼 ＜山口新司＞ 366 |
| 7 薄膜光干渉発色布（タマムシの翅構造） ＜野坂俊紀＞ 371 |
| コラム イモゴライト 九州の火山灰土から発見された天然ナノファイバー ＜和田信一郎＞ 377 |
| 第3編 生体を究めるものづくり |
| 序説 ＜筏義人＞ 385 |
| 第1章 表皮・骨格構造機能の追究 |
| 第1節 ホヤの被嚢の微細構造 ＜杉山淳司＞ 390 |
| 第2節 毘虫や魚の表皮から学ぶ積層構成 ＜谷本敏夫＞ 395 |
| 第3節 分子オーダで伸縮する分子ファイバー－人工アキレス健の創成＜渡辺順次＞ 401 |
| 第4節 軟骨と骨 ＜陳国平／立石哲也＞ 407 |
| 第2章 物質分離・変換・輸送機能の追究 |
| 第1節 分子分離機能 |
| 1 分子分離機能ファイバー ＜谷岡 明彦＞ 414 |
| 2 キラル分離（光学異性体分離） ＜柴田徹＞ 422 |
| 3 肺 ＜押山広明＞ 426 |
| 4 空中糸を用いた人工腎臓 ＜一貴浩＞ 432 |
| 第2節 物質変換機能 |
| 1 人工酵素 ＜木村睦＞ 437 |
| 2 肝臓（バイオリアクター型ナノファイバー） ＜中澤浩二／水本博／梶原稔尚／船津和守＞ 440 |
| 第3節 物質輸送機能 |
| 1 生体外異物の取り込みと排出の分子シンクロナイゼーション ＜久保義行／加藤将夫／辻彰＞ 447 |
| 2 動く臓器としての血液に学ぶ－人工赤血球・人工血小板への挑戦－ ＜武岡真司／岡村陽介／阿閉友保＞ 453 |
| 第3章 エネルギー変換機能の追究 |
| 第1節 化学エネルギー変換機能 |
| 1 細胞内エネルギー変換－エネルギーパイプとしてのミトコンドリア ＜新垣尚捷／樋口富彦＞ 460 |
| 2 生体膜モデルシステムにおけるエネルギー・情報交換 ＜比嘉充＞ 464 |
| 第2節 光エネルギー変換機能 |
| 1 光エネルギー変換タンパクシステムの自己組織化とモデル化 ＜南後守／永田衛男＞ 468 |
| 2 人工光合成システム ＜荒川裕則＞ 474 |
| 第4章 情報制御機能のデザイン |
| 第1節 情報応答性DNAコンジュゲートを用いた遺伝子発現制御システム ＜村田正治／橋爪誠／前田瑞夫＞ 482 |
| 第2節 光機能化DNAファイバー ＜浅沼浩之＞ 488 |
| 第3節 細胞-電極間シンクロナイゼーションに基づく細胞内遺伝子 ＜柳田保子／相達益男＞ 193 |
| 第5章 運動リズム機能のデザイン |
| 第1節 運動リズム機能 |
| 1 アクチンフィラメント周りの水のダイナミックスー新たな駆動メカニズムへの展開 ＜鈴木誠＞ 500 |
| 2 生体運動リズムの解析と制御－心筋を例として ＜清水達也／岡野光夫＞ 507 |
| 第2節 運動機能 |
| 1 運動機能を有するゲルの設計 ＜権赫準／敷中一洋／角五影／剣萍／長田義仁＞ 513 |
| 2 電場駆動型アクチュエータ ＜平井利博＞ 519 |
| 3 トポロジカルゲルとバイオミメティックス ＜伊藤耕三＞ 524 |
| 4 上肢動作を補助するマッスルスーツの開発 ＜小林宏＞ 528 |
| 第4編 生活と環境に活かすものづくり |
| 序説 ＜高原淳＞ 537 |
| 第1章 健康福祉・医療に貢献する繊維のデザイン |
| 第1節 へルスケア繊維材料 |
| 1 健康サポート繊維 ＜白井汪芳＞ 540 |
| 2 生体に学ぶ健康ナノファイバー ＜跡見順子／桜井隆史＞ 545 |
| 3 吸湿発熱ウエア ＜石丸園子＞ 550 |
| 4 透湿撥水ウエア－ハスの葉構造を持つ高密度織物 ＜岩下憲二＞ 555 |
| 5 透湿防水ウエア－人の皮膚を倣った多孔質ポリアミノ酸系コーティング織物 ＜來島由明＞ 559 |
| 第2節 医療・福祉 |
| 1 生物に学ぶ医療器械 ＜植田康弘＞ 564 |
| 2 福祉医療用ファイバー ＜小野栄一／本宮達也＞ 570 |
| 第2章 環境・エネルギー対策に貢献する機能性ファイバー |
| 第1節 環境浄化ファイバー |
| 1 中空糸膜利用フィルター ＜加茂純＞ 576 |
| 2 環境浄化/イオン交換繊維 ＜藤原邦夫＞ 582 |
| 3 バイオミメティックスと逆浸透膜 ＜辺見昌弘／植村忠廣＞ 586 |
| 4 微生物利用汚水浄化装置 ＜加納裕士＞ 591 |
| 5 炭素繊維利用浄化装置 ＜尾崎益雄＞ 596 |
| 6 産業として見たエレクトロスピニングによるナノファイバーウェブ ＜Timothy H.Grafe／谷岡明彦 訳＞ 600 |
| 7 防塵用,脱臭・吸着エアフィルター ＜林敏昭＞ 603 |
| 8 ペーパー光触媒 ＜北岡卓也＞ 607 |
| 第2節 環境調和ファイバー |
| 1 時限生分解性繊維 ＜井上義夫＞ 611 |
| 2 ポリ(L-乳酸)/ポリ(Dｰ乳酸)ブレンドの溶融紡糸－ステレオコンプレックスの発現－ ＜山根秀樹／古橋幸子＞ 614 |
| 3 バイオマス由来の環境低負荷次世代合成繊維－ポリ乳酸繊維の特性と機能－ ＜望月政嗣＞ 618 |
| 4 繊維完全リサイクル技術 ＜山﨑義一＞ 623 |
| 5 ウェブザリングに学ぶスーパー繊維の環境対策 ＜大澤善次郎＞ 627 |
| 6 多機能型新規分解性ポリマー材料 ＜松本章一＞ 634 |
| 第3節 再生可能エネルギー・省エネルギー繊維材料 |
| 1 水素製造ペーパー触媒 ＜北岡卓也＞ 639 |
| 2 水素吸蔵高分子（多孔性配位高分子） ＜松本英俊＞ 644 |
| 3 イオン液体－ファイバーとの関わり－ ＜大野弘幸＞ 647 |
| 4 オンサイトでの燃料電池発電のための水素生産ユニット－バイオによる家庭用燃料生産システムの現状と課題－ ＜大槻隆司＞ 651 |
| 5 カーボンナノチューブ（CNT）・キャパシタ ＜森本剛＞ 656 |
| 6 高分子固体イオニクス材料の改善技術 ＜富永洋一＞ 662 |
| 7 有機高効率太陽電池構築の戦略 ＜石川謙＞ 668 |
| 第3章 高度IT（情報技術）化社会に貢献する機能性ファイバー |
| 第1節 発行材料－生物発光（蛍）系をモデルとした発光分子材料－ ＜牧昌次郎＞674 |
| 第2節 フォトニクス材料 |
| 1 低損失有機高分子系光ファイバー（低損失POFの開発） ＜小池康博＞ 680 |
| 2 フォトニック結晶ファイバー ＜渡辺敏行＞ 687 |
| 3 有機EL素子 ＜岡田裕之／中茂樹／女川博義＞ 691 |
| 4 電子ペーパー ＜加藤隆史／平井友樹／守山雅也＞ 695 |
| 第3節 センシング |
| 1 食虫植物に学ぶ記憶型センサー ＜上田実＞ 702 |
| 2 感性センサー（手指の触知覚に学ぶ） ＜西松豊典＞ 707 |
| コラム フレキシブルデバイスのための有機TFT ＜下田 達也＞ 711 |
| 第4章 フロンティアファイバー・安全対策・危機管理への展開 |
| 第1節 人体防護材料 |
| 1 バイオハザード防護服 ＜小菅一彦＞ 718 |
| 2 防火服の性能と展望 ＜箭内英治＞ 721 |
| 3 宇宙服の構造と素材 ＜山方健士＞ 725 |
| 4 ガーゼマスクからハイテクマスクまで ＜木村一志／深津康彦＞ 731 |
| 第2節 フロンティアファイバーの新展開 |
| 1 航空機 ＜井塚淑夫＞ 738 |
| 2 フロンティア建築材料－巨大膜構造建築物 ＜豊田宏＞ 744 |
| 3 フロンティア建築材料－高強度・高弾性率繊維のコンクリート補強 ＜進藤泰男＞ 750 |
| 4 ジオシンセティックス ＜赤井智幸＞ 755 |
| 5 マリンテキスタイル ＜中原裕幸＞ 759 |
| 第5編 生体を超えるものづくり |
| 序説 ナノファイバーテクノロジーによるバイオミメティックスの超越 ＜小山俊樹＞ 767 |
| 第1章 ナノファイバー基盤技術 |
| 第1節 超分子集合体が発現する高機能・高性能化学繊維材料 |
| 1 分子レベルでの構造制御（次元材料） ＜金澤昭彦＞ 770 |
| 2 傾斜構造の制御－貝が真珠をつくる仕組みに学ぶ ＜加藤隆史／坂本健／西村達也＞ 776 |
| 3 超分子ナノファイバーの応用 ＜英謙二／鈴木正浩＞ 783 |
| 4 絹タンパク質のナノスケールでの自己組織化と構造制御 ＜松元亮／David L.Kaplan＞ 790 |
| 第2節 ナノファイバーの製造法 |
| 1 エレクトロスプレーデポジション（ESD）法 ＜山形豊／松本英俊／谷岡明彦＞ 799 |
| 2 カーボンナノチューブの製造法 ＜柳澤隆／竹内健司／林卓哉／金隆岩／遠藤守信＞ 804 |
| 3 ナノ溶融紡糸による炭素ナノファイバーの製造 ＜安田榮一／赤津隆／田邊靖博／大谷朝男＞ 810 |
| 4 COレーザ延伸ナノファイバー ＜大越豊／神山三枝＞ 814 |
| 5 中空繊維の極細化 ＜鈴木章泰＞ 819 |
| 6 次世代高性能繊維「脂肪族ボリケトン繊維」 ＜加藤仁一郎＞ 824 |
| コラム 木材の細胞壁を用いて円錐黒鉛ウィスカーをつくる ＜斎藤幸恵／有馬孝禮＞ 827 |
| 第2章 スーパーバイオミメティックファイバー |
| 第1節エコシンクロナイズ |
| 1 スマートメンブレン ＜辻田義治／吉水広明＞ 832 |
| 2 光セルフ・クリーニング ＜志知哲也／藤嶋昭＞ 838 |
| 3 ウエアラブル燃料電池 ＜小山俊樹＞ 846 |
| 第2節 ソフトインターフェース |
| 1 繊維型DNAチップ ＜秋田隆＞ 855 |
| 2 保護プローブ型DNAチップ ＜関根光雄／大窪章寛／岡本到／清尾康志＞ 859 |
| 3 学から見たウエアラブルエレクトロニクス ＜志水英二＞ 864 |
| 4 産から見たウエアラブルエレクトロニクス ＜亀山研一＞ 869 |
| 5 ナノ構造制御ファイバーを利用した偏光素子および微小光学素子 ＜渡辺敏行／林秀樹／長澤敦／戸谷健朗＞ 876 |
| 第3節 ファインメディカル |
| 1 人工白血球へのチャレンジ ＜白井汪芳＞ 883 |
| 2 脳に学ぶナノデバイス ＜木村睦＞ 886 |
| 3 ナノファイバーの再生医療/組織工学への応用－マトリックス工学による幹細胞の分化・増殖制御－ ＜赤池敏宏／長岡正人＞ 893 |
| 4 バイオミメテイック・ミネラリゼーション（バイオミメラリゼーション） ＜Paul Calvert／岡本秀穂 訳＞ 899 |
| 5 骨修復機能性ファイバーの設計 ＜渡邊順司／明石満＞ 910 |
| 6 DNAチップ・細胞チップ ＜狩野有宏／丸山厚＞ 916 |
| 7 疾患部位の標的治療を可能とする高分子ミセル型薬物・遺伝子ナノキャリアの現状と今後の展望 ＜片岡一則／甲裵潤秀＞ 921 |
| 8 電界紡糸法による組織工学用細胞外マトリックス・骨格基材・デバイスの開発 ＜木戸秋悟／松田武久＞ 928 |
| 第4節バイオメカトロニクス－ロボツトから見た生物 |
| 1 人間に接触するロボット（ソフトロボティックス） ＜中沢賢＞ 935 |
| 2 カイコの繭を作る行動に学んだ行動体,製作ロボット ＜三浦幹彦／森川英明／河村隆＞ 944 |
| 3 フレキシブルオブジェクトのハンドリング ＜中沢賢＞ 951 |
| 4 骨梁構築に学ぶ構造設計法 ＜中沢賢＞ 958 |
| 第3章 ナノファイバー解析の必須技術 |
| 第1節 マイクロビームX線回折 ＜小寺賢＞ 968 |
| 第2節 ナノ力学物性 ＜田中敬二＞ 972 |
| 第3節 3次元顕微鏡 ＜陣内浩司＞ 975 |
| 第4節 近接場光学顕微鏡と微小領域の複屈折評価 ＜梅田倫弘／西山達＞ 980 |
| 第5節 微小領域の電気物性 ＜金藤敬一＞ 984 |
| コラム 高分子1分子鎖の力学特性の測定 ＜猪飼篤＞ 987 |
| コラム 分子の動きと物性を計算する ＜青柳岳司＞ 991 |
| 第6編 近未来を創造するものづくり |
| 序説 ＜横山浩＞ 999 |
| 第1章 近未来ファイバー技術を創出するナノエンジニアリング |
| 第1節 ナノファイバーエンジニアリング |
| 1 セルロース微細繊維からのナノカーボン ＜空閑重則＞ 1002 |
| 2 ナノコイル－導電性らせん状共役ポリマー ＜赤木和夫／高文柱／森泰蔵＞ 1005 |
| 3 無機ナノファイバーハイブリッドマテリアル ＜高原淳＞ 1011 |
| 4 無機ナノファイバーの調湿機能 ＜鈴木正哉＞ 1016 |
| 5 無機ナノストランド ＜一ノ瀬泉＞ 1020 |
| 2節 ナノサーフィスエンジニアリング |
| 1 カーボンナノチューブの将来展望 ＜東原秀和／川崎晋司＞ 1025 |
| 2 破壊組織化によるナノボイド複合高分子材料 ＜武野明義＞ 1031 |
| 3 グラフト重合による精密表面設計 ＜辻井敬亘／福田猛＞ 1038 |
| 第3節 ナノパーティクルエンジニアリング |
| 1 ウイルスの形状を模倣した高分子ナノ粒子の作製 ＜金子達雄／明石満＞ 1045 |
| 2 ペプチド分子の自己集合によるナノカプセル ＜松浦和則＞ 1054 |
| 3 ナノ機能材料の創製と応用 ＜種村榮／苗蕾／西俊紀＞ 1058 |
| 4 微小な粒子から組み上げた超構造体とその機能 ＜藤本啓二＞ 1064 |
| コラム 超臨界流体を利用した新規機能材料 ＜堀照夫／奥林里子＞ 1071 |
| 第2章 ナノ・バイオ融合テクノロジーの近未来展望 |
| 第1節 ナノ・バイオマテリアルサイエンスの新展開 |
| 1 海洋性キトサンを用いた神経再生チューブの開発 ＜松田篤／伊藤聰一郎／大熊恒雄／田中順三＞ 1080 |
| 2 バイオインスパイアードマテリアル ＜原田明／山口浩靖／高島義徳＞ 1086 |
| 3 もつと速く骨を治す ＜菊池正紀／田中順三＞ 1093 |
| 4 毒か薬か,緑の光で知らせるセンサー細胞 ＜谷口彰良／岡野光夫＞ 1098 |
| 第2節 究極的未来技術の展望 |
| 1 夢の建築物と細胞の骨組み ＜原田伊知郎／赤池敏宏＞ 1101 |
| 2 宇宙エレベータ ＜大田康雄＞ 1109 |
| コラム 繊維の極限強度はどこまで達成できるか？ ＜田代孝二＞ 1114 |
| コラム 自己組織化により作製される傾斜機能性の繊維,膜,粒子 ＜折原勝男＞ 1118 |
| コラム 次世代フレキシブル有機・無機ナノハイブリッド部材の創製 ＜渡辺明/宮下徳治＞ 1124 |
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| 略語一覧 |
| キーワード索引 |
| 口絵 |
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| 序文－監修のことば ＜本宮達也＞ 3 |
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