バイオリアクターの設計基礎とスケールアップ計算方法

～微生物・動物細胞・大量培養など用途に特化したスケールアップ因子の実例～

～実務に役立つ実際の計算方法・具体的な設計方法～

【提携セミナー】

主催：サイエンス＆テクノロジー株式会社

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！
微生物・動物細胞・大量培養など用途に特化したスケールアップ因子についても具体的に解説します。

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・動物細胞・大量培養など用途に特化したスケールアップ因子について具体的に解説します。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計算方法・具体的な設計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。

■受講後の習得知識：

• バイオリアクターの具体的な設計方法が学べる
• 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

※講習会で使用したExcelファイル（実務にも使えるファイル）は差し上げます。

担当講師

東洋大学理工学部 応用化学科 名誉教授
川瀬 義矩 氏

早稲田大学理工学研究科博士課程修了、千代田化工建設（株）、東京都立大学、ニューヨーク州立大学、ウォタール―大学（カナダ）などを経て東洋大学理工学部応用化学科教授。現在名誉教授。

【主なご業務/専門】
バイオリアクターの設計・スケールアップ、水処理プロセス（生物処理、促進酸化法など）、化学反応装置設計、分離プロセスシミュレーションなどを研究。200以上の学術論文を外国の技術雑誌に発表。
主な日本語の著書は、「生物反応工学の基礎」、「エアリフトバイオリアクター」、「環境問題を解く化学工学」、「Excelで解く水処理技術」、「Excel VBAで学ぶ水を浄化する技術－設計の基礎から最適化まで」など

セミナープログラム（予定）

1. バイオリアクターの基礎：バイオリアクターの最適な選択する
1-1バイオリアクターの種類（微生物、植物細胞、動物細胞）
1-2 バイオリアクターの実例
1-3バイオリアクターの設計とスケールアップの考え方
1-3-1　撹拌槽型バイオリアクターの設計とスケールアップの戦略
1-3-2　気泡塔型バイオリアクターの設計とスケールアップの戦略

2. 微生物の反応速度の基礎：反応速度がバイオリアクターの大きさを決める
2-1酵素反応の反応速度：　ミカエリス・メンテン式
2-2微生物反応の反応速度：　モノー式、ダブリングタイム
2-3阻害反応：基質阻害など
2-4酸素消費速度：呼吸速度
2-5固定化酵素、固定化微生物の反応速度：拡散と反応、有効係数
2-6反応温度の影響
2-7発酵熱（反応熱）の計算
2-8反応速度定数の決定法

3. バイオリアクターの操作：バイオリアクターの運転方法を決める
3-1回分操作：培養時間とバイオリアクター容積の計算
3-2反復回分操作
3-3流加培養（半回分操作）：定速流加培養バイオリアクター容積の計算
3-4連続操作（ケモスタット、タービドスタット、ウォッシュアウト）：バイオリアクター容積の計算、ウォシュアウト

4. バイオリアクターの設計：バイオリアクーをデザインする
4-1設計のスペック：バイオリアクターの物質収支と熱収支
4-2バイオリアクターの混合状態と収率：完全混合、ピストン流、実際の混合状態、バイパス、デッドスペース
4-3撹拌槽型バイオリアクターの設計計算
4-3-1　撹拌槽型バイオリアクターの設計：撹拌翼の選定
4-3-2　ガス吹き込み：酸素供給速度、完全気体分散状態とフラッディング
4-3-3　発酵熱を除去するための伝熱面積の計算
4-3-4　設計計算例：撹拌槽の大きさ、撹拌速度、酸素吹き込み速度の決定
4-4気泡塔型バイオリアクターの設計計算
4-4-1　気泡塔バイオリアクターの設計：ガス吹き込み速度の計算
4-4-2　エアリフトバイオリアクターの設計：エアリフトの構造、ガス吹き込み速度の計算
4-5　固定化酵素・微生物バイオリアクターの設計計算
4-6　膜バイオリアクター(MBR)の設計計算

5. バイオリアクターのスケールアップ：バイオリアクターで生産力をアップする
5-1撹拌槽型バイオリアクターのスケールアップ例
5-1-1　スケールアップのパラメーター：撹拌所要動力、混合時間、気体分散、剪断損傷
5-1-2　幾何学的相似と流動解析
5-2気泡塔型バイオリアクターのスケールアップ例
5-2-1　スケールアップのパラメーター：ガス吹き込み速度、混合時間、気体分散
5-2-2　幾何学的相似と流動解析
5-2-3　エアリフトバイオリアクターのスケールアップ

6. まとめ：バイオリアクターで技術力を誇る
6-1　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 バイオリアクターのトラブルを解決する戦略

7. 質疑応答

□質疑応答□

公開セミナーの次回開催予定

開催日

【Live配信】 2022/7/13（水）10：30～16：30
【アーカイブ受講】 2022/7/25（月）ごろ配信予定（視聴期間：配信後10営業日）

開催場所

【Live配信】 Live配信セミナー(会社・自宅にいながら受講可能)
【アーカイブ受講】 Webセミナー(会社・自宅にいながら受講可能)

受講料

一般受講：本体50,000円＋税5,000円
E-Mail案内登録価格：本体47,500円＋税4,750円

E-Mail案内登録なら、2名同時申込みで1名分無料
2名で55,000円 (2名ともS&T会員登録必須／１名あたり定価半額27,500円)

※テレワーク応援キャンペーン(1名受講)【Live配信/WEBセミナー受講限定】

受講料：39,600円 ( E-Mail案内登録価格 37,620円 )
定価：本体36,000円＋税3,600円
Email案内価格：本体34,200円＋税3,420円

※１名様でLive配信/WEBセミナーを受講する場合、上記特別価格になります。
※※お申込みフォームのメッセージ欄に【テレワーク応援キャンペーン希望】とご記載ください。
※他の割引は併用できません。

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配布資料

①Zoom配信受講：PDFテキスト(印刷可)
※PDFデータは、主催者サイトのマイページよりダウンロードしていただくか、E-Mailで送付いたします。
（開催2日前を目安にダウンロード可、または送付）
②アーカイブ配信受講：PDFテキスト(印刷可)
※PDFデータは、主催者サイトのマイページよりダウンロードいただきます。

オンライン配信のご案内

※【Live配信（zoom使用）対応セミナー】についてはこちらをご参照ください

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備考

資料付
※講義中のキャプチャ・録画はご遠慮ください。

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