微生物および植物/動物細胞培養のバイオリアクターの基礎知識 ～容器・装置・操作の設計とスケールアップに失敗しない戦略～

セミナー趣旨

  バイオリアクターの設計とスケールアップについて基礎から実際の計算まで分かり易くポイントを解説します。実際の撹拌槽型および気泡塔型バイオリアクターの設計とスケールアップを行うのに必要な計算方法を具体的に説明いたします。反応解析からリアクターの混合まで定量化することにより論理的な設計とスケールアップさらにバイオリアクターのトラブルの解決が可能になるのですが、そのポイントを計算例を示して解説いたします。動画を数多く取り入れビジュアルに解説いたします。実習に使うExcelのテンプレートのファイルはすべて差し上げますので、実務に即使えます。

受講対象・レベル

バイオプロセスの実務に係っているエンジニアの方およびバイオプロセスの設計およびスケールアップに興味のあるエンジニアの方が対象です。新たにバイオリアクターについて基礎から学ぼうとする方にも最適なセミナーです。バイオリアクターの設計およびスケールアップで実際に問題を抱えていらっしゃる方も解決法を見つけるために是非受講して下さい。

必要な予備知識

特にございません。バイオリアクターの設計、スケールアップそしてトラブルの解決法までを基礎から分かり易く解説いたします。Excelについてもテンプレートを使いますので特に難しい知識を必要としません。

習得できる知識

・バイオリアクターの具体的な設計方法が学べる
・反応とバイオリアクターの設計の定量的関係が理解できる
・ラボスケールのデータから実機までのスケールアップの実際が分かる
・バイオリアクターのトラブルの原因を解明する手法を習得することができる

セミナープログラム

1. バイオリアクターの基礎と実践
　　1-1　バイオプロセス
　　　　　1-1-1　生産目的に適したバイオリアクター
　　　　　1-1-2　微生物、動物細胞、植物細胞の培養
　　1-2　バイオリアクターの実例
　　　　　1-2-1　微生物培養バイオリアクター
　　　　　1-2-2　動物細胞培養バイオリアクター
　　　　　1-2-3　植物細胞培養バイオリアクター
　　　　　1-2-4　固定化生体触媒バイオリアクター
　　　　　1-2-5　固体培養バイオリアクター
2. 微生物の反応速度の基礎
　　2-1　酵素反応の反応速度
　　　　　2-1-1　ミカエリス・メンテン式
　　2-2　微生物反応の反応速度
　　　　　2-2-1　モノー式
　　　　　2-2-2　基質消費速度
　　　　　2-2-3　酸素消費速度と呼吸速度
　　2-3　阻害反応
　　　　　2-3-1　酵素反応における阻害
　　　　　2-3-2　細胞増殖における阻害
　　2-4　反応速度定数の決定
　　　　　2-4-1　ラインウィーバー・バークプロット
　　　　　2-4-2　Excelのソルバーを使った方法
　　2-5　固定化酵素、固定化微生物の反応速度
　　　　　2-5-1　担体に固定化された生体触媒
　　　　　2-5-2　有効係数
　　2-6　発酵熱（反応熱）の計算
　　　　　2-6-1　反応温度の影響
　　　　　2-6-2　発酵熱の計算
3. バイオリアクターの操作
　　3-1　バイオリアクターの操作法
　　3-2　回分操作
　　3-3　反復回分操作
　　3-4　流加培養
　　3-5　連続操作
　　　　　3-5-1　ケモスタット
　　　　　3-5-2　灌流操作
　　3-6　実際の混合
　　3-7　バイオリアクターの混合状態と収率
4. バイオリアクターの設計の基礎と実践
　　4-1　設計のスペック
　　4-2　撹拌槽バイオリアクターの設計計算
　　　　　4-2-1　撹拌槽バイオリアクター設計における重要なパラメーター
　　　　　4-2-2　設計計算例
　　4-3　気泡塔バイオリアクターの設計計算
　　　　　4-3-1　気泡塔バイオリアクター設計における重要なパラメーター
　　　　　4-3-2　設計計算例
　　4-4　エアリフトバイオリアクターの設計計算
　　　　　4-4-1　エアリフトバイオリアクター設計における重要なパラメーター
　　　　　4-4-2　設計計算例
　　4-5　固定化酵素・微生物バイオリアクターの設計計算・計算例
　　4-6　嫌気バイオリアクターの設計計算・計算例
5. バイオリアクターのスケールアップ
　　5-1　撹拌槽バイオリアクターのスケールアップ
　　　　　5-1-1　スケールアップのパラメーター
　　　　　5-1-2　幾何学的相似
　　　　　5-1-3　撹拌槽バイオリアクターのスケールアップ計算
　　5-2　気泡塔型バイオリアクターのスケールアップ
　　　　　5-2-1　スケールアップのパラメーター
　　　　　5-2-2　気泡塔イオリアクターのスケールアップ計算
　　5-3　エアリフトバイオリアクターのスケールアップ
　　5-4　CFDによる流動解析
　　　　　5-4-1　撹拌槽バイオリアクター
　　　　　5-4-2　気泡塔バイオリアクター
　　　　　5-4-3　エアリフトバイオリアクター
6. バイオリアクターの設計・スケールアップにおけるトラブル解決
　　6-1　バイオリアクターのトラブルを解決する戦略
　　　　　6-1-1　非ニュートン流動特性
　　　　　6-1-2　泡沫層の形成
　　6-2　バイオリアクターの設計とスケールアップに失敗しない戦略
　　　　　6-2-1　スケールダウン
　　　　　6-2-2　CFD
7. バイオリアクターの展開
　　7-1　シングルユースバイオリアウター
　　7-2　バイオリファイナリーにおけるバイオリアクター
　　7-3　バイオ水素生産におけるバイオリアクター
　　7-4　バイオメタネーションにおけるバイオリアクター
　　7-5　微細藻類によるCO2削減のフォトバイオリアクター
　　7-6　バイオリアクターにおけるAIの活用
8. 質疑応答

※講習会で使用したExcelファイル（実務にも使えるファイル）は差し上げます

セミナー講師

 川瀬 義矩 先生   東洋大学 理工学部 応用化学科 教授（名誉教授） 工学博士

■ご略歴
早稲田大学理工学研究科博士課程修了、ニューヨーク州立大学、ウォタール―大学（カナダ）などを経て
東洋大学理工学部応用化学科教授。2017年3月退職。現在名誉教授。
＜主な日本語の著書＞
「Excelで学ぶ化学工学」
「生物反応工学の基礎」
「環境問題を解く化学工学」
「Excelで解く水処理技術」
「Excel VBAで学ぶ水を浄化する技術－設計の基礎から最適化まで」
「水を科学する」
「エアリフトバイオリアクター」
「撹拌装置の設計とスケールアップ」など
■専門
化学工学（バイオリアクターの設計・スケールアップ、反応装置工学(撹拌槽、気泡塔、流動層)、物質移動、
流動（非ニュートン流体））、排水処理（活性汚泥処理、促進酸化法、生物吸着）などをおもに研究。
■本テーマ関連学協会での活動
化学工学会、石油学会、アメリカ化学工学会、 国際水学会、分離技術会

セミナー受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名52,800円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき41,800円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

※本講座は、お手許のPCやタブレット等で受講できるオンラインセミナーです。

配布資料・講師への質問等について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）。
  ※準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• 当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
  （全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。）
• 本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり、
  無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止致します。

下記ご確認の上、お申込み下さい

• PCもしくはタブレット・スマートフォンとネットワーク環境をご準備下さい。
• ご受講にあたり、環境の確認をお願いしております（20Mbps以上の回線をご用意下さい）。
  各ご利用ツール別の動作確認の上、お申し込み下さい。
• 開催が近くなりましたら、当日の流れ及び視聴用のURL等をメールにてご連絡致します。

Zoomを使用したオンラインセミナーとなります

• ご受講にあたり、環境の確認をお願いしております。
  お手数ですが下記公式サイトからZoomが問題なく使えるかどうか、ご確認下さい。
  → 確認はこちら
  ※Skype／Teams／LINEなど別のミーティングアプリが起動していると、Zoomでカメラ・マイクが使えない事があります。お手数ですがこれらのツールはいったん閉じてお試し下さい。
• Zoomアプリのインストール、Zoomへのサインアップをせずブラウザからの参加も可能です。
  ※一部のブラウザは音声（音声参加ができない）が聞こえない場合があります。
  　必ずテストサイトからチェック下さい。
  　対応ブラウザーについて(公式) ;
  　「コンピューターのオーディオに参加」に対応してないものは音声が聞こえません。

申込み時に（見逃し視聴有り）を選択された方は、見逃し視聴が可能です

• 開催5営業日以内に録画動画の配信を行います（一部、編集加工します）。
• 視聴可能期間は配信開始から1週間です。
  セミナーを復習したい方、当日の受講が難しい方、期間内であれば動画を何度も視聴できます。
  尚、閲覧用のURLはメールにてご連絡致します。
  ※万一、見逃し視聴の提供ができなくなった場合、
  （見逃し視聴有り）の方の受講料は（見逃し視聴無し）の受講料に準じますので、ご了承下さい。
  →こちらから問題なく視聴できるかご確認下さい（テスト視聴動画へ）パスワード「123456」