動物細胞バイオリアクターコース

セミナー趣旨

【Aコース】
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。

【Ｂコース】
バイオ医薬品製造におけるバイオリアクターの運転に関するポイントを化学工学的なアプローチと国際的なガイドラインを参考にしながら概説します。細胞培養におけるバイオリアクターの運用では多くの入力パラメータが複雑に製品品質に影響します。各入力パラメータの機能を理解しスケールアップに向けて検討しておくべき点についてご紹介します。また培養工程でのサンプリングによる各種測定項目のモニタリングに関する新しい技術についても紹介します。

セミナープログラム

※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）

【Ａコース】
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

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□

【Ｂコース】
 動物細胞／CHO細胞におけるバイオリアクターのスケールアップに関する基礎知識と実践的な検討・手法

１．バイオ医薬品とは
　1.1. 組換え動物由来の医薬品
　1.2. バイオ医薬品の特徴
　1.3. バイオ医薬品の製造工程

２．バイオリアクターの機能と構造
　2.1. バイオリアクターの機能
　2.2. スケールアップ

３．スケールアップに関する化学工学的な指標
　3.1. 幾何学的相似
　3.2. 混合時間
　3.3. レイノルズ数
　3.4.単位体積当たり動力(P/V)
　3.5. 先端速度
　3.6. エネルギー散逸率(EDR)
　3.7. Eddy length scale
　3.8. 物質移動係数(kLa)、酸素消費速度(OUR)
　3.9. 気泡径

４．ケーススタディ
　4.1. VVM基準とkLa基準
　4.2. kLa基準によるスケールアップ
 
5. バイオ医薬品の製造工程開発とスケールアップ
　5.1. バイオ医薬品の品質
　5.2. 培養工程で製品品質に影響を及ぼしうる要素

６．品質に関する国際的なガイドライン
　6.1. 品質に関するガイドライン(ICH)
　6.2. 製剤開発

７．QbD approachによる品質管理戦略
　7.1. モノクローナル抗体の一般的な品質特性
　7.2. リスクマネジメントアプローチ
　7.3. プロセス特性解析(Process Characterization)

８．プロセスモニタリング技術
　8.1. プロセスモニタリングの種類
　8.2. PAT: Process Analytical Technology
　8.3. インライン技術例
　8.4. オンライン技術例

□質疑応答□

セミナー講師

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

略歴
2001年3月　名古屋大学で博士（工学）取得。博士研究員を経て
2002年7月　（株）豊田中央研究所 バイオ研究室に入社。研究員。
2011年6月　大阪大学大学院工学研究科生命先端工学専攻　講師
2016年4月　大阪工業大学工学部生命工学科　准教授　
2024年4月　同　教授
2026年4月　同　バイオものづくりセンター長
他、関西大学非常勤講師などを兼任

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

業界での関連活動
NEDOバイオものづくりPJにて、バイオ生産を目指す新規参入企業の研究開発期間短縮を目指した各種支援体制として「大阪工大バイオものづくりラボ」を構築し、運営中。自動化やDXを推進する技術開発や一般公開も展開中。詳しくはHPに掲載。

メルク(株)  シニアエンジニア　富岡 優介 氏

略歴
2009年　名古屋大学医学系研究科博士前期課程修了
2013年　メルク株式会社入社（現職）

主な研究・業務
メルク株式会社にて国内および海外のバイオ医薬品企業において細胞株開発、スケールアップ、PAT技術に関する技術トレーニング及び講演を実施。

セミナー受講料

77,000円

1名分無料適用条件（各コース共通）

主催者

開催場所

備考

配布資料
◆Aコース：（11/25）
ライブ配信受講：製本テキスト(開催日の4、5日前に発送予定)
　　※開催まで4営業日～前日にお申込みの場合、セミナー資料の到着が、
　　　開講日に間に合わない可能性がありますこと、ご了承下さい。
　　　Zoom上ではスライド資料は表示されますので、セミナー視聴には差し支えございません。
アーカイブ配信受講：製本テキスト(開催日を目安に発送)

◆Bコース：（11/26）
ライブ配信受講：PDFテキスト(印刷可・編集不可)
　※各コース開催2日前を目安に、弊社HPのマイページよりダウンロード可となります。
アーカイブ配信受講：PDFテキスト(印刷可・編集不可)
　※各コース配信日に、弊社HPのマイページよりダウンロード可となります。

オンライン配信
ZoomによるLive配信　►受講方法・接続確認（申込み前に必ずご確認ください）
アーカイブ配信　►受講方法・視聴環境確認（申込み前に必ずご確認ください）

※Aコース、Bコースそれぞれで「ライブ配信受講」or「アーカイブ配信受講」の選択が可能です。
　その場合「Live配信受講」にてお申込みいただき、備考欄にて、アーカイブ配信受講のコースを
　ご連絡ください。