微生物培養・動物/植物細胞培養におけるバイオリアクターの基礎と設計/スケールアップ

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解りやすくポイントを解説します。微生物・動物/植物細胞・大量培養など用途に特化した設計/スケールアップについて具体的に解説します。ウイルス培養、ウイルス生産、付着性細胞の大量培養なども含めて動画を数多く取り入れビジュアルに解説いたします。実務に役立つ実際の具体的な設計/スケールアップ方法について実習に使うExcelのテンプレートのファイルはすべて差し上げます。

＜主催者より＞
現在、酵素、微生物菌体、動・植物細胞、細胞内小器官のもつ機能を利用した多くのバイオリアクターの研究開発が進められ、実際に応用されています。しかし、最大効率の設計で実施されているでしょうか。理論的な数値を導き出し、納得のいくバイオリアクターとなっているでしょうか。バイオリアクターの設計とスケールアップの問題は、担当者にとっては大きな関心事と思います。本セミナーでは、長年、反応装置設計、分離プロセスシミュレーションの分野でご活躍された講師が最新のセクセルなどを駆使して分かりやすく丁寧に解説されます。現在既にバイオリアクターを使用している方はもちろん、計画されている方にも、すぐに実践応用できることでしょう。この機会をご活用ください。

習得できる知識

・バイオリアクターの基礎知識と具体的な設計/スケールアップの手法が学べる
・生物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
　　　　　2-2-4　代謝産物生成速度
　　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とシミュレーション
　　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　気泡塔バ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
　　　　　5-3-1　スケールアップのパラメーター
　　　　　5-3-2　エアリフトバイオイオリアクターのスケールアップ計算
　　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（流動解析）
 
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クター
　　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　省エネルギー
　　7-7　コスト計算
　　7-8　バイオリアクターにおけるAIの活用
 
8. 質疑応答

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