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学校のいまを知る

2021.06.18

バイオテクノロジー科

こんにちは、バイオ科の宮ノ下です。バイオ科ブログにはたびたび大腸菌が登場します。大腸菌は、遺伝子を導入したり、培養条件を変えると様々な色のコロニーをつくります。緑に光る大腸菌に、ブルーベリー色の大腸菌群、そして今回は青い大腸菌の話です♪〈左:GFPを導入した遺伝子組換え大腸菌に紫外線を照射  中央:トリコロール培地で培養した大腸菌群  右:β-ガラクトシダーゼを発現した大腸菌〉 コロナ禍で対面授業を再開したのが昨年6月。それから1年が経過しましたが、COVID-19対策をしながら実習を続けることは、なかなか大変です。とりわけ、閉鎖系が求められる遺伝子組換え実験においては。 バイオ科では、クリーンルームや実習室での無菌操作以外は、密室をさけるため実習室のドアを開け、換気をしながら実験を行っています。しかし、遺伝子組換え体を扱う実験は組換え遺伝子の拡散を法律1)で厳しく規制しているので、閉鎖系で行わなければなりません。なるべく3密(密閉・密集・密接)を避けながら、遺伝子組換え実験の技術を身につけてもらうため、講師は知恵をしぼって対応しています。 今回は、バイオ科が行っているコロナ禍で行う遺伝子組換え実験2)をご紹介します。担当講師は、遺伝子工学のスペシャリスト、大藤道衛先生です。 〈遺伝子組換え実験を担当する大藤道衛先生〉 実習の概要です。β-ガラクトシダーゼ遺伝子をもつプラスミド※を大腸菌に形質転換し、組換え大腸菌をつくります。この組換え大腸菌を培地で培養し、大腸菌からプラスミドを抽出し、電気泳動で確認する実験です。この実習を工程別に5つに分けてみましょう。 1)β-ガラクトシダーゼ遺伝子をもつプラスミドを大腸菌に形質転換 2)形質転換した大腸菌を培地に植菌して培養 3)形質転換した大腸菌のコロニーをかきとり液体培地で培養 4)形質転換した大腸菌からプラスミドを抽出 5)電気泳動でプラスミドを検出 私が実習を見学した時は、1と2)の操作を行っていました。これらは遺伝子組換え体を扱うので閉鎖系でおこなわなくてはなりません。実習では、密集・密接を極力さけるため、学生を4グループに分け実験室に入る人数を減らし、4サイクルで実施しました。また、感染防止対策を強化するため、マスクの他にフェイスシールドを着用しました。 〈遺伝子組換体を扱う時は、空調を止め実験室を閉める〉〈ヒートショックによりプラスミドを大腸菌へ形質転換する〉〈プラスミドを保持した組換え大腸菌を培地に植菌する様子〉β-ガラクトシダーゼの遺伝子を保持したプラスミドを大腸菌に組み込んだ後、培地に植菌します。培地には、β-ガラクトシダーゼの発色基質であるIPTGとX-Galを加えました。IPTGとX-Galを含む培地で培養した大腸菌は、細胞内でβ-ガラクトシダーゼが発現し、X-Galが加水分解され青くなり、青色の大腸菌のコロニーが観察されました。 〈左:IPTGとX-Galなし 白コロニー 右:IPTGとX-Galあり 青コロニー〉組換え体の扱いは、閉鎖系が必要ですが、閉鎖系でなくても実験ができるような工夫もしています。例えば、 『プラスミドを保持した大腸菌の培養』(3)に相当→『プラスミドを持たない一般的な大腸菌の培養』 『大腸菌からのプラスミドDNA抽出』(4)に相当→『大腸菌からのゲノムDNA抽出』 (5)のプラスミドの電気泳動は通常の開放系で行うことができます。上記のように実験内容を変更すると、シラバスに基づく学ぶべき実験操作はほぼ同じで、開放系の実験が可能になります。このように、COVID-19対策と遺伝子組換え技術習得の両立をはかるため、試行錯誤しながら実験を継続しています。 ◆本日のバイテク用語№24◆ プラスミド:大腸菌などは、核外にプラスミドと呼ばれる輪のような形状(環状2本鎖)のDNAが存在します。プラスミドは大腸菌内で複製され、大腸菌が増殖すると、それぞれの細胞にプラスミドDNAも受け継がれていきます。遺伝子工学の分野では、大腸菌の菌体内で目的の遺伝子を増やしたり、遺伝子からタンパク質を発現させる実験をおこなうときに、目的の遺伝子を含むプラスミドを使います。 1)実験は法令(「遺伝子組換え生物等の規制による生物の多様性の確保に関する法律」(通称カルタヘナ法))に則った「教育目的遺伝子組換え実験」の範囲で安全を確保しながら実施しました。2)遺伝子組換え実験のカリキュラム作成・授業評価は、職業実践専門課程の本校 演習実習・連携先企業、Bio-Cousulting Japanと連携して行っています。 ■半日オープンキャンパスのお知らせ■6月27日(日)10:00~12:30「自分専用の顕微鏡をつくってみよう」レンズから手作りします!倍率100倍!? うまくできるかな。担当講師 大江(講師紹介)オープンキャンパスのお申込みはこちら バイオ科 Twitter 毎日更新中♪ こちらも宜しくお願いしま~す(*^ ^*)東京テクニカルカレッジ バイオテクノロジー科 (@TTCbio) 文責: 宮ノ下いずる  

2021.06.14

データサイエンス+ AI科

 専門学校 東京テクニカルカレッジでは、DX社会において、今後ますます必要とされるデータサイエンティストとIoTエンジニアを育成するふたつの新学科「データサイエンス+AI科」「IoT+AI科」を2022年4月に開講します。  この記事では、「データサイエンス+AI科」のカリキュラムにアドバイスいただいた、WillBooster株式会社 坂本 一憲さん、株式会社Rejoui 菅 由紀子さん、ヤフー株式会社 北川 淳一郎さんにインタビューをしましたので、ご紹介します。AI分野・データサイエンティストに興味がある方は、今後学んでいく上での参考にぜひご一読ください。 現代社会におけるデータサイエンスの必要性、将来の可能性について教えてください。  「モバイル端末・IoT技術の発展に伴い入手可能なデータの種類・量が増えつつあり、さらに、機械学習・AI技術の進歩により、データの価値が高まりつつあります。そのような背景の中で、勘や経験に頼った意思決定からデータに基づいた意思決定を行うように、ビジネスや学術をはじめとして、あらゆる領域における意思決定の方法が変わりつつあります。  例えば、私が主に研究活動をしてきたソフトウェア工学分野においても、過去の研究と比べて、扱うデータ量も増え、より厳格な統計学的手法に基づいて議論されることが増えています。データサイエンスはデータの扱い方に関する科学ですから、今まさにあらゆる分野において求められている、人類の発展において必要不可欠な学問・技術であります。」 WillBooster株式会社 早稲田大学 研究院脚韻准教授 国立情報学研究所 客員准教授 株式会社リビングロボット アドバイザー 坂本 一憲さん  「データは21世紀の石油とも言われています。データサイエンスは、データ(情報)を活用し、統計学や機械学習などの数理モデリングやコンピュータによる計算処理、課題背景を考慮し結合することで、課題解決の精度を高め、新たな価値創造を行うことを目的としています。昨今では、AIを活用していくためのスキルの一つとして、データサイエンスに対する期待、ニーズは高まるばかりです。  一方で、AIやデータサイエンスを実行すること自体は便利なツールやソフトウェアが次々と登場し、誰もが使える時代に突入しています。それらを適切に使いこなしていける人と、データや道具に振り回されてしまう人の二極化が起こると思っています。適切なデータの使い方を学び、正しく道具を使っていくことを身につければ、あらゆる世界で活躍することができると思います。」 株式会社Rejoui 代表取締役 一般社団法人 データサイエンティスト協会 スキル定義委員 菅 由紀子さん  「IoTやAIは第4次産業革命とも言われており、今後の発展に欠かす事が出来ないものとなってきています。 (https://www5.cao.go.jp/keizai3/2016/0117nk/n16_2_1.html)  かつて、水力や蒸気機関によって工場が機械化したように、我々の生活を一変させる可能性を秘めていると思います。インターネットが出来た当時、いずれ全てのものがインターネットに繋がるなどと夢物語のように言われていましたが、今や家電とスマートフォンの連携はよく耳にするようになりました。そうした状況を鑑みると、今まさに「革命」が起きようとしている、または起きている最中ではないかと感じます。」 ヤフー株式会社 COO 検索統括本部 検索プラットフォーム開発本部 開発4部 一般社団法人 データサイエンティスト協会 スキル定義委員 北川 淳一郎さん

2021.06.14

IoT + AI 科

 専門学校 東京テクニカルカレッジでは、DX社会において、今後ますます必要とされるデータサイエンティストとIoTエンジニアを育成するふたつの新学科「データサイエンス+AI科」「IoT+AI科」を2022年4月に開講します。  この記事では、「IoT+AI科」のカリキュラムにアドバイスいただいた、株式会社ミライト 高堂 博司さん、ITbookテクノロジー株式会社 渡邊 和彦さんにインタビューをしましたので、ご紹介します。AI分野・IoTエンジニアなどに興味がある方は、今後学んでいく上での参考にぜひご一読ください。 現代社会におけるIoTの必要性、将来の可能性について教えてください。  「IoTと言えば、機器にセンサーを取付けてデータの見える化(可視化)を行う事であるように捉えられがちですが、それは狭義のIoTであり、IoTの本質は、"Internet of Things"の名の通りあらゆる"モノ"がネットに繋がり有機的な連携を行うところにあります。  日本は他の先進国に比べ生産性が低いと言われ、要因は多々考えられますが、その一つにIoTの活用が進んでいないことが挙げられます。海外ではIndustry4.0, RPA(Robotic Process Automation)などのキーワードで生産性をあげるための改革を行い、人はより高度な判断や付加価値を付けることに特化していく、そのために先行投資としてIoTを活用すると言う流れになっています。現在の日本では、予め効果が分らないものに積極的な投資を行うことのハードルは高いのですが、IoT化は避けて通れない道であり、今後一層IoTの活用がなされるものと考えています。」 株式会社ミライト みらい開発本部 フロンティアサービス推進本部 フロンティアサービス推進部 部門長 高堂 博司さん  「日本は少子高齢化がますます進むため、労働人口が減少する部分を何らかの方法で補う必要があり、国を挙げた喫緊の課題だと思います。国人労働者の受入れ、業務の効率化、改善への取組、DX(デジタルトランスフォーメーション)等の施策がありますが、IT技術を活用できるのは後者の2つと考えます。特にIoTは、今まで通信機能を持っていないデバイス(電子機器)が同一ネットワークに存在することで、新たな付加価値を生みだし、DXを推進する重要な技術だと思ます。  例えばクレジットカードは、カードを使ったショッピングしかできませんでしたが、Suicaやスマホのキャッシュレス決済と連携することで親和性が高まり、利用シーンが劇的に拡大しています。また家電では、冷蔵庫内のカメラが食材の賞味期限の管理をし、消費期限の近い食材を使ったレシピを提案する等、今までにない付加価値が生まれてきています。  これらはIoTによる恩恵のほんの一部で、様々な電子機器がネットワークに繋がることで、新たなサービスが生まれ、日常生活がもっともっと便利で快適になっていくと思っています。」 ITbookテクノロジー株式会社 取締役副社長 デジタルテクノロジー事業本部長 一般社団法人体験設計支援コンソーシアム 副代表理事 一般社団法人みんなのIoTコンソーシアム 理事 渡邊 和彦さん

2021.06.11

バイオテクノロジー科

こんにちは、バイオ科の宮ノ下です。 私が講師をしていて嬉しいことの1つは、学生の目の色が変わる瞬間を目にすることができるところです。 バイオ科の数ある実習の中でも、操作が多く猛烈に忙しい実験があります。それは、2年生の酵素学実験。秒単位でサンプルの管理が必要なため綿密なタイムスケジュールを立てないと実習時間内に実験が終わりません。実習内容の説明を受けると、腕まくりをして「よっしゃー!時間内にやり終えてやろうじゃないか」とメラメラ燃える学生たち。あの目を見ると「おっ本気スイッチが入ったな」と嬉しくなります。 〈本気スイッチが入った学生。目が真剣〉 今回は、β-ガラクトシダーゼという酵素の活性を調べた実習をご紹介します。ここで、酵素についておさらいしましょう。酵素は、化学反応の速度を速める生体触媒です。例えば、β-ガラクトシダーゼはヒトや大腸菌がもつ酵素の1つですが、ラクトース(乳糖)を速やかにグルコース(ブドウ糖)とガラクトースに分解させる働きがあります。実習では、ラクトースの代わりにONPGを使い、β-ガラクトシダーゼによりo-ニトロフェノールとガラクトースに加水分解させました。 酵素の主成分はタンパク質です。タンパク質は、熱や酸、アルカリで変性するため、この条件下では活性を失います。今回の実習では、溶液のpH(酸性やアルカリ性の度合い)の違いがβ-ガラクトシダーゼ活性にどう影響するかを調べていました。 〈実験準備にとりかかる学生〉 調べるpHの範囲はpH3.0、4.0、4.5、5.0、6.0、7.0、8.0の7段階。β-ガラクトシダーゼの酵素活性が最も高い至適pHはどこか。また、酵素を各pH溶液に30℃で2時間、置いてから至適pHに戻した場合、酵素活性が残っているか(残存活性)を調べる実験をしていました。使う試験管は班で56本。14班編成なので、えーと….784本!?実験も器具洗いも大忙しな1日が始まりました。 試験管に基質液を入れて30℃で5分間インキュベートします。その後、酵素液を入れて30℃で10分間反応し、アルカリを含む停止液を1ml加え、すぐに攪拌(かくはん)。この操作を56本の試験管で行うのですから、1本ずつ15分間はかけていられません。1本1本、秒単位で管理を行い、数秒ごとに時間差をつけて、この操作を繰り返します。そのため、とてもチームワーク力が試される実習です。 〈テンポよく56本の試験管の酵素反応をおこなう〉ONPGの分解で生じたo-ニトロフェノールはアルカリ下で黄色になるため420nmの吸光値を測定し、吸光値から酵素活性を計算します。〈o-ニトロフェノールは黄色で420nmに吸光する〉〈分光光度計でo-ニトロフェノールの吸光値を測定〉〈β-ガラクトシダーゼのpHにおける酵素活性(%)と残存活性(%)のグラフ〉横軸にpH、縦軸に活性をプロットし、活性pH曲線を作成します。実験が好きなだけでは、仕事はありません。実験結果を報告書でまとめる力をつけるところまでバイオ科でしっかり学んでいきます。来週のブログもお楽しみに★◆本日のバイテク用語 №23◆分光光度計:ブログ〔002〕のバイテク用語№1でも説明しましたが、今回はより詳しく。分光光度計は、可視光、紫外線のうち一定の波長の光をサンプルへ照射し、入射光と透過光の差から、溶液中の物質(溶質)の吸光度をだすことができる分析機器です。また、物質の吸収スペクトルから構造を調べることもできます。今回の実験では、目的の物質(o-ニトロフェノール)に試薬を加えて発色させランバートベールの法則を用いて、目的物質の濃度を算出しました。バイオ科には、分光光度計が全部で24台あり、酵素学実習の他、化学分析実習、微生物実習、遺伝子工学実習で物質や細胞の濃度を測定するのに使用します。 ■オープンキャンパス(半日実験体験)のお知らせ■6月13日(日)10:00~12:30 14:00~16:30 「本格的に無菌操作の実験体験!」 無菌操作で微生物を培養します。担当講師 松井 6月27日(日)10:00~12:30「自分専用の顕微鏡をつくってみよう」レンズから手作りします!倍率100倍!? うまくできるかな。担当講師 大江オープンキャンパスのお申込みはこちら バイオ科 Twitter 毎日更新中♪ こちらも宜しくお願いしま~す(*^ ^*) 東京テクニカルカレッジ バイオテクノロジー科 (@TTCbio) 文責: 宮ノ下いずる  
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