11/21 動物細胞のバイオリアクターを使いこなすための操作論 ≪基本となる操作手技、培地分析、スケールアップ≫

 大阪工業大学 工学部 生命工学科 教授　博士（工学）　長森 英二 氏

　[主な研究・業務]
　微生物や動物細胞の培養工学
　動物細胞の組織工学、機能的培養技術の開発

 　動物細胞を用いたバイオものづくりを適切にオーガナイズするには、まず従来の微生物用バイオリアクターの成り立ちを知ることが先決であり、これまでも関連する技術セミナーを定期的に開催してきた。今回はその基本をおさらいすると共に、CHO細胞やiPS細胞といった各種動物細胞の培養で留意すべき培養操作や培地分析の重要性を概論し、正しく装置や操作を設計できるようになることを目標とする。

 ※１～３、５についてはおさらい程度の予定（資料は全て共有します）

１．バイオリアクターとは何か（概論）
　1-1．バイオリアクターの活躍の場
　　　　～醸造、発酵、環境浄化からバイオ医薬品、再生医療まで～
　1-2．一般的なバイオリアクターの形状、実装
　1-3．バイオリアクター運転の基本プロセス および操作上の注意点
　1-4．フラスコ培養とバイオリアクターのちがい
　1-5．バイオリアクターにおいて大事な操作変数と、各種制御の実装
　1-6．バイオリアクターの基本的取り扱い、起こりがちなトラブルと対処法

２．バイオリアクターに関わる反応の定式化と、操作設計への活用
　2-1．一次反応速度式の記述法
　2-2．増殖速度論、殺菌速度論
　　・比速度（単位細胞当たりの速度）の概念を使いこなそう
　2-3．回分培養操作
　　・増殖連動型
　　・増殖非連動型
　　・基質/生産物による阻害と解除
　2-4．流加培養操作
　2-5．連続培養操作
　2-6．酸素供給速度論
　　・酸素移動容量係数

３．スケールアップの方法論、実際
　3-1．スケールアップの指標
　3-2．スケールアップの設計式
　3-3．スケールアップの留意点

４．動物細胞の大量培養における注意点
　4-1．動物細胞培養の歴史的背景、成り立ち
　4-2．CHO細胞など単分散形態の三次元培養（懸濁培養）
　4-3．iPS細胞など集塊形態の三次元培養（懸濁培養）
　4-4．動物細胞培養の培地とその分析、培養制御
　4-5．シングルユースリアクター、無菌接手など

５．バイオ分離精製概論
　　・精製コストへの認識の重要性
　　・バイオの分離精製に困難性が伴なう要因
　　・分離精製の基本，操作に関わる設計式の基本

６．将来展望
　　・生体内環境を模倣した培養技術
　　・臓器リアクターの実現にむけて

□質疑応答□

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