2022年度 物質科学特論E (4127)


科目区分 専門科目 教職科目 指定なし
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 英語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2022/09/27~2022/10/14 履修取消期限 2022/10/11


プログラム名 IS BS MS DS DGI
履修方法 ・修士論文研究又は特別課題研究を履修する場合は、序論科目、基盤科目及び専門科目から14単位以上履修すること。


担当責任教員 Gwénaël Rapenne
担当教員 Gwénaël Rapenne、((Guillaume VIVES))
教育目的/学修到達目標 【教育目的】
This course aims at presenting the concepts and applications of molecular machines. The aim is to show the possibilities offered by the dynamics of reversible assemblies, and to trace the paths towards complex molecular and supramolecular architectures.

At the end of the course, the students will be able to explain the concepts of molecular recognition, allosteric regulation and the operation of a molecular machine.
The students will also be able to critically review recent research article and propose improvements or extensions.
授業概要/指導方針 【授業概要/指導方針】
The lecture deals with molecular machines and supramolecular chemistry. It will present biological and artificial systems operating in solution or on surfaces. The course will detail the theoretical concepts and explain their operation and methods of characterization of the motions.




[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 [時間] 担当教員 テーマ 内容
1 10/7 [5] Guillaume VIVES Biological Molecular Machines The lecture deals with examples & characteristics of biological machines such as ATP synthase, kinesin, Ribosome.
2 10/11 [5] Guillaume VIVES Artificial Molecular Machines: Concept & definitions The lecture deals with the design principle of molecular machine with energetic considerations and Brownian ratchet mechanisms.
3 10/14 [5] Guillaume VIVES Solution based Molecular Machines The lecture deals with interlocked molecules: Rotaxanes & catenanes
4 10/18 [5] Guillaume VIVES Molecular Switches The lecture deals with allosteric regulation and cooperativity
5 10/21 [5] Guillaume VIVES Molecular Motors The lecture deals with chemical and photochemical artificial molecular motors
6 11/4 [5] Guillaume VIVES Molecular Pumps The lecture deals with chemical and photochemical molecular pumps
7 11/7 [5] Guillaume VIVES Molecular machines operating on Tracks The lecture deals with molecular walkers and derivatives
8 11/10 [5] Guillaume VIVES Molecular machines operating on surfaces The lecture deals with nanocars and rotary motors


[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 時間 講義室 備考
1 10/7 5 使用しません ■オンライン視聴のURL: (ミーティング番号:2514 079 1008 パスワード:CPy7J4UgVZ9)
2 10/11 5 使用しません ■オンライン視聴のURL: (ミーティング番号:2515 355 2133 パスワード:R2xgJXh37de)
3 10/14 5 使用しません ■オンライン視聴のURL: (ミーティング番号:2518 220 8567 パスワード:Fg8MMwenV32)
4 10/18 5 使用しません ■オンライン視聴のURL: (ミーティング番号:2518 250 3683 パスワード:B2Hq7XmaPq6)
5 10/21 5 使用しません ■オンライン視聴のURL: (ミーティング番号:2511 822 4677 パスワード:FMtNb2CPM44)
6 11/4 5 使用しません ■オンライン視聴のURL: (ミーティング番号:2512 283 6737 パスワード:K3FgDuAAM58)
7 11/7 5 使用しません ■オンライン視聴のURL: (ミーティング番号:2511 344 8013 パスワード:prWYxm8sF58)
8 11/10 5 使用しません ■オンライン視聴のURL: (ミーティング番号:2513 989 0460 パスワード:Nh2SU2PY9u2)




履修条件 General knowledge in molecular chemistry (Bachelor level). This course is accessible for all MS students (Physics, Devices, Chemistry, Biomaterial and data science). Since the lecture is given in English, a good level of understanding is required.
オフィスアワー Prof G. Rapenne will be happy to welcome you in his office (E-611) to answer questions every day from 9 to 10 AM (appointment required the day before by e-mail to
成績評価の方法と基準 The lecture will be evaluated with a one to two pages report explaining what was the more interesting to learn from this course. The report must be sent by e-mail to A bonus will be given for students active during the lecture by asking relevant questions.




  資料名 備考 公開期限
MolecularMachines NAIST Part I 2023/01/05 学内専用
MolecularMachines NAIST Part II 2023/01/09 学内専用
MolecularMachines NAIST Part III 2023/01/12 学内専用
MolecularMachines NAIST V 2023/01/18 学内専用
MolecularMachines NAIST VI 2023/01/31 学内専用
MolecularPump 2023/01/31 学内専用
MolecularMachines NAIST PartVIII 2023/02/07 学内専用