有用物質生産のための微生物培養プロセス最適化と省エネ低コスト化

第1部 微生物の培養における操作・培地の最適化のポイント

(2023年2月10日 10:00〜12:00)

1. 培養の形態
   1. 固体培養
   2. 液体培地
      1. 試験管もしくはフラスコによる液体培養
      2. 通気攪拌槽による液体培養
      3. ディープウェル・マイクロプレート培養
      4. 次世代多検体培養
2. 培地成分の理解
   1. 培地成分による区分
   2. 主要構成元素による成分の区分
      1. 炭素源
      2. 窒素源
      3. リン源
      4. 硫黄源
      5. 金属
      6. アミノ酸・核酸
      7. ビタミン
   3. その他の成分
      1. pH調整剤
      2. 消泡剤
      3. エキス類
      4. 水
3. 培地の設計
   1. 文献による予備調査
   2. 基礎データ収集と実験デザイン
   3. 機械学習の利用
   4. ラボオートメーションの活用
• 質疑応答

第2部 微生物培養のためのバイオリアクターの種類と用途・選定

(2023年2月10日 12:45〜14:45)

　培養生産においては、微生物細胞の増殖や目的代謝物の生産の特性にあわせたバイオリアクターを選定する必要があります。本講演においては、培養操作・培養槽形状・培養方法の違いによりバイオリアクターを分類し、バイオリアクターの選定における基礎知識を提供します。

1. 培養操作の違いによるバイオリアクター
   1. 回分培養
      1. 回分培養とは
      2. 反復回分培養
      3. 流加培養
      4. 流加培養における流加方式
      5. 濾過培養/透析培養/抽出培養
   2. 連続培養
      1. 連続培養とは
      2. ケモスタット
      3. 細胞循環を伴う培養
      4. 灌流培養
2. 培養槽形状の違いによるバイオリアクター
   1. 通気撹拌槽
   2. 流動層型培養槽
   3. 気泡塔型培養槽
   4. 充填層型培養槽
3. 培養方法の違いによるバイオリアクター
   1. 懸濁培養
   2. 固定化培養
• 質疑応答

第3部 微生物培養のスケールアップの進め方と実生産の省エネ低コスト化

(2023年2月10日 15:00〜17:00)

　バイオリアクターのスケールアップの考え方と計算について、撹拌槽バイオリアクターと気泡塔/エアリフトバイオリアクターの具体例を示しながら解りやすく解説します。バイオプロセスの強化の観点から省エネルギーと低コスト化について解説致します。

1. バイオリアクターの設計とスケールアップの考え方
   1. 幾何学的相似
   2. スケールアップのパラメーター
   3. 撹拌槽バイオリアクターのスケールアップ計算
   4. 気泡塔/エアリフトバイオリアクターのスケールアップ計算
   5. 流動解析
2. バイオプロセスの強化
   1. 省エネルギー
   2. 低コスト化
   3. バイオプロセスの最適化
• 質疑応答