細胞培養の撹拌スケールアップにおける流体解析 (CFD) の活用

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本セミナーでは、CFD、特に粒子法を活用することで撹拌スケールアップを体系的に検討する方法について解説するとともに最近の事例について解説いたします。

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プログラム

ラボスケールで得られた培養条件を量産スケールのバイオリアクターへとつなげるためには、ラボの状態をどのように再現するかが重要な課題となる。そのため、細胞培養中の溶存酸素分布や細胞が受ける剪断応力・混合状態などを、理論的かつ定量的に把握する技術が求められている。  一方で、細胞培養のスケールアップは経験的な指標に基づいて検討されることが多く、スケールアップ後に試行錯誤を重ねながら量産条件を探索することが多い。  本講座では、CFD、特に粒子法を活用することで撹拌スケールアップを体系的に検討する方法について解説するとともに最近の事例について説明する。

  1. CFDの基礎 (45分)
    1. 数値流体力学について
    2. 粒子法について
    3. CFDの活用方法
  2. 撹拌の基礎 (45分)
    1. 撹拌装置の構成
    2. 撹拌の目的と評価方法
    3. 撹拌に関する無次元数
  3. CFDを活用した細胞培養の撹拌 (90分)
    1. 固液撹拌
      1. 固液撹拌における課題
      2. 浮遊限界速度について
      3. 固液撹拌におけるスケールアップ方法
    2. 通気撹拌
      1. 通気撹拌に関する課題
      2. 酸素移動係数について
      3. 気液撹拌におけるスケールアップ方法

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