|
【講座主旨】
バイオリアクターを用いた細胞培養プロセスは、古くは醸造・発酵などによる食品製造から始まり、特に近年では再生医療等製品・後退医薬品などバイオ医薬品や培養肉など新機能を持つ製品の開発において、ヒトを含む動物細胞のバイオプロセスの設計が注目されています。kLaに基づく酸素供給やパラメータ計測・制御・バイオリアクターの殺菌、スケールアップにおける考え方など、従来の微生物培養と共通な、生物化学工学として体系化されているバイオリアクター設計・運転における基礎知識に加え、微生物と比べて流れなどによる力学的ストレスに弱い動物細胞培養プロセスの設計において注意すべき点並びに計算流体力学（CFD）をはじめとしたCAEツールや、実験流体工学的な計測手法、ならびに近年の機械学習を用いた解析手法動向などについて、実演を交えつつ解説する。
【講座内容】
１．バイオリアクター・動物細胞培養の基礎
1.1 生物反応の基礎
1.2 バイオリアクターの基礎
1.3 バイオリアクターの設計方程式・流加培養・連続培養
1.4 酸素供給と酸素移動容量係数（kLa）
２．バイオリアクターの運用
2.1 スケールアップの指標
2.2 スケールアップの実際
2.3 計測、制御、管理
2.4 培養における温度管理（冷却）
2.5 モニタリング事例
３．流体工学的観点によるバイオリアクター設計
3.1 バイオリアクターの中の流れを知る
3.2 細胞培養と流体工学
3.3 流動の可視化の概要
3.4 細胞培養への応用の実際
４．CFDの基礎
4.1 CFDとの付き合い方
4.2 CFDの基本原理、基礎式
4.3 バイオリアクター設計におけるCFDの実際
4.4 演習を通したCFD体験
4.5 機械学習を用いたCFD解析
５．まとめ
これからのバイオリアクターの設計と展開
【質疑応答】
◆◆講師プロフィール◆◆◆
専門分野：生物化学工学、流体工学
略歴：
2015年 東京大学大学院工学系研究科博士後期課程 修了（博士（工学））
2015-2016年 東京大学生産技術研究所 特任研究員
2016-2017年 東京大学大学院工学系研究科 特任研究員
2017-2022年 大阪大学大学院工学研究科 助教
2022-2025年 大阪大学大学院基礎工学研究科 助教
2025年-現在 秋田大学大学院理工学研究科 准教授
主な活動：
化学工学会、日本再生医療学会、日本動物実験代替法学会 代議員
日本動物実験代替法学会 ３Rs啓発委員長
BioCAE研究会 発起人
|
