バイオ生産プロセスの開発には、生物反応を扱うが故の困難が生じやすい。動物細胞の物質生産をオーガナイズするには、まず従来のバイオリアクターの成り立ちを知ることが先決である。さらに動物細胞の培養で留意すべき点を理解すれば、正しく装置や操作を設計できるものと期待する。
　本セミナーでは、バイオリアクターの基本から、容器・装置・操作の設計論の基本的事項を解説し、動物細胞への適用における注意点を述べる。本セミナーが対象とする技術の範囲は極めて広く、一日で全てをお伝えすることは難しいが、可能な限り平易にエッセンス・考え方に絞って講義する。ユーザーの立場から、どのように装置を使いこなすかという操作の基本事項を押さえて頂き、今後より深く学んで頂くきっかけとしてご理解・ご活用頂きたい。

1. バイオリアクターとは何か (概論)
   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〜
   2. 一般的なバイオリアクターの形状
      • 通気撹拌型
      • 気泡塔型
      • 固定化担体、固定化細胞の活用
      • センサー、制御系
   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
      • 滅菌
      • 培地仕込み
      • 洗浄方法
      • 他
   4. フラスコ培養とバイオリアクターのちがい
   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
   6. バイオリアクターの基本的取り扱い
      • バイオリアクターのメンテナンス
      • バイオリアクターのコンタミ対策
      • 起こりがちなトラブルと対処法
      • 他
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
   1. 一次反応速度式の記述法
   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
   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
   4. 流加培養操作
   5. 連続培養操作
   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
   1. スケールアップの指標
      • 撹拌動力
      • 液循環速度
      • シェアストレス
      • 酸素供給速度
   2. スケールアップの設計式
      • 物理的なスケールアップ指標
      • 生物側にも配慮した物理的指標
   3. スケールアップの留意点
      • 不均一性
      • 液高さのあるリアクター
4. 動物細胞の大量培養における注意点
   1. 動物細胞培養の実際、注意点
   2. iPS細胞培養の実際、注意点
   3. シングルユースリアクター
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