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テーラー渦によるせん断に弱い未分化細胞などの高効率バイオリアクターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24656116
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

河合 秀樹  室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20292071)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードTaylor渦 / 固気液分離 / カオス / 混相流 / 微生物流動 / 超音波ドップラ流速計 / Taylor渦 / 固液分離
研究概要

単純な構造で安定した混合攪拌が期待されるテーラー渦(TVF)に着目したバイオリアクターの開発を目的として,浮遊増殖,固定増殖の両面から増殖特性を検討した.固定増殖における固定担体(BSPs)には,2mm角立方の多孔性樹脂を用い,モデル植物細胞にはスピルリナと固定化用にクロレラを用いた.
BSPsをクロレラ懸濁液とともに撹拌し,増殖前後の乾燥重量差からクロレラの固定量(付着量)を測定した.また比較としてAeration法(気泡流動法)を実施した.これより,担体間の固定化率分布において,標準偏差ではTVFがAeration法よりも6倍以上小さく,担体間固定量の均一性が高いことが示された.

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (42件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 小型冷間模型内に形成したレースウェイのX 線CT による三次元構造測定2014

    • 著者名/発表者名
      埜上洋,河合秀樹,八木順一郎
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: vol.100 ページ: 148-153

    • NAID

      130003395114

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小型冷間模型内に形成したレースウェイのX線CTによる三次元構造測定2014

    • 著者名/発表者名
      埜上洋,河合秀樹,八木順一郎
    • 雑誌名

      鉄と鋼

      巻: 100 号: 2 ページ: 256-261

    • DOI

      10.2355/tetsutohagane.100.256

    • NAID

      130003395114

    • ISSN
      0021-1575, 1883-2954
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crack Propagation and Remaining Life Assessment of Coke Drums Due to Thermal Stresses2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ambarita, M. Daimaruya, H. Fujiki, H. Kawai, H. Kobayashi and M. Oka
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Stresses

      巻: vol.35 ページ: 1095-1107

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 充填層内流れの圧力逆転現象2014

    • 著者名/発表者名
      鎌田宗幸,河合秀樹,鈴木淳,熊谷建次,埜上 洋
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第167回春季講演大会
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Taylor 渦バイオリアクターにおける光合成微生物の増殖と藻体破壊2014

    • 著者名/発表者名
      小林裕平,河合秀樹
    • 学会等名
      第23回化学工学・粉体工学研究発表会
    • 発表場所
      札幌市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 低アスペクト比Taylor 渦の混相流における超音波計測技術2014

    • 著者名/発表者名
      三好宗幸,河合秀樹, 村川英樹,木倉宏成
    • 学会等名
      第23回化学工学・粉体工学研究発表会
    • 発表場所
      札幌市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] バイオディーゼル燃料の粘度物性とGC による精油過程の評価2014

    • 著者名/発表者名
      三木千純,河合秀樹
    • 学会等名
      第23回化学工学・粉体工学研究発表会
    • 発表場所
      札幌市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 充填層内流れの圧力逆転現象2014

    • 著者名/発表者名
      鎌田宗幸,河合秀樹,鈴木淳,熊谷建次,埜上 洋
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第167回春季講演大会
    • 発表場所
      東工大(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] バイオディーゼル燃料の粘度物性とGCによる精油過程の評価2014

    • 著者名/発表者名
      三木千純,河合秀樹
    • 学会等名
      第23回化学工学・粉体工学研究発表会
    • 発表場所
      北大(北海道札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 低アスペクト比Taylor渦の混相流における超音波計測技術2014

    • 著者名/発表者名
      三好宗幸,河合秀樹, 村川英樹,木倉宏成
    • 学会等名
      第23回化学工学・粉体工学研究発表会
    • 発表場所
      北大(北海道札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Taylor渦バイオリアクターにおける光合成微生物の増殖と藻体破壊2014

    • 著者名/発表者名
      小林裕平,河合秀樹
    • 学会等名
      第23回化学工学・粉体工学研究発表会
    • 発表場所
      北大(北海道札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電磁流体の有限要素法による熱流体解析と実験2013

    • 著者名/発表者名
      河合秀樹,菅佑介
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第52回講演会
    • 発表場所
      函館市
    • 年月日
      2013-09-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波計測による低アスペクト比Taylor 渦の流動解析2013

    • 著者名/発表者名
      山田雄大,河合秀樹
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第52回講演会
    • 発表場所
      函館市
    • 年月日
      2013-09-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 高レイノルズ数Taylor 渦の数値シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      赤沢悠太,河合秀樹
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第52回講演会
    • 発表場所
      函館市
    • 年月日
      2013-09-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Flow Instability of a Taylor Vortex Flow for Application of Bio-reactor Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kawai
    • 学会等名
      Joint Symposium on Mechanical-Industrial Engineering and Robotics
    • 発表場所
      Chiang Mai
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Analysis of a Taylor-Couette Vortex Flow at High Reynolds number2013

    • 著者名/発表者名
      Yuta Akazawa and Hideki Kawai
    • 学会等名
      Joint Symposium on Mechanical-Industrial Engineering and Robotics
    • 発表場所
      Chiang Mai
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表]2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Fukui, Tsuyoshi Suzuki, Yuji Nikaido, Kyouhei Yumiba, Jun Suzuki, Hiroshi Nogami and Hideki Kawai
    • 学会等名
      Joint Symposium on Mechanical-Industrial Engineering and Robotics
    • 発表場所
      Chiang Mai
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表]2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fukuda, Jun Suzuki, Hiroshi Nogami and Hideki Kawai
    • 学会等名
      Joint Symposium on Mechanical-Industrial Engineering and Robotics
    • 発表場所
      Chiang Mai.
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波速度計測によるアスペクト比の小さいTaylor 渦流れの流動解析2013

    • 著者名/発表者名
      河合秀樹,三好宗幸,木倉宏成,村川英樹
    • 学会等名
      第91 期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      福岡市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 粗粒子で構成されたオリフィスの粉体粒子通過挙動のDEM 解析2013

    • 著者名/発表者名
      福田雅裕, 埜上洋, 河合秀樹
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第166回秋季講演大会
    • 発表場所
      金沢市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Taylor-Couette 渦流れの超音波計測法について2013

    • 著者名/発表者名
      河合秀樹, 三好宗幸, 木倉宏成
    • 学会等名
      第45回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      岡山市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Taylor-Couette 渦バイオリアクターにおける光合成微生物の増殖特性2013

    • 著者名/発表者名
      岡部紫苑,河合秀樹,山地秀樹,中村恵龍
    • 学会等名
      第45回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      岡山市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波計測によるアスペクト比の小さいTaylor 渦流れの流動解析2013

    • 著者名/発表者名
      三好宗幸,河合秀樹,村川英樹,木倉宏成
    • 学会等名
      第41回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Flow Instability of a Taylor Vortex Flow for Application of Bio-reactor Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kawai
    • 学会等名
      Joint Symposium on Mechanical-Industrial Engineering and Robotics
    • 発表場所
      Centara Duangtawan Hotel, Chiang Mai, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 粗粒子で構成されたオリフィスの粉体粒子通過挙動のDEM解析2013

    • 著者名/発表者名
      福田雅裕, 埜上洋, 河合秀樹
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第166回秋季講演大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Analysis of a Taylor-Couette Vortex Flow at High Reynolds number2013

    • 著者名/発表者名
      Yuta Akazawa and Hideki Kawai
    • 学会等名
      Joint Symposium on Mechanical-Industrial Engineering and Robotics
    • 発表場所
      Centara Duangtawan Hotel, Chiang Mai, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hydrothermal Decomposition of Polyvinyl Chloride and Its Observation2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Fukui, Tsuyoshi Suzuki, Yuji Nikaido, Kyouhei Yumiba, Jun Suzuki, Hiroshi Nogami and Hideki Kawai
    • 学会等名
      Joint Symposium on Mechanical-Industrial Engineering and Robotics
    • 発表場所
      Centara Duangtawan Hotel, Chiang Mai, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] DEM analysis on powder behavior passing through an orifice that consists of coarse particles2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Fukuda, Jun Suzuki, Hiroshi Nogami and Hideki Kawai
    • 学会等名
      Joint Symposium on Mechanical-Industrial Engineering and Robotics
    • 発表場所
      Centara Duangtawan Hotel, Chiang Mai, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Taylor-Couette渦バイオリアクターにおける光合成微生物の増殖特性2013

    • 著者名/発表者名
      岡部紫苑,河合秀樹,山地秀樹,中村 恵龍
    • 学会等名
      第45回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Taylor-Couette渦流れの超音波計測法について2013

    • 著者名/発表者名
      河合秀樹,三好宗幸,木倉宏成
    • 学会等名
      第45回化学工学会秋季大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 超音波速度計測によるアスペクト比の小さいTaylor渦流れの流動解析2013

    • 著者名/発表者名
      河合秀樹,三好宗幸,木倉宏成,村川英樹
    • 学会等名
      第91期日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 超音波計測によるアスペクト比の小さいTaylor渦流れの流動解析2013

    • 著者名/発表者名
      三好宗幸,河合秀樹,村川英樹,木倉宏成
    • 学会等名
      第41回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      工学院大学(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Taylor-Couette 渦バイオリアクターにおける光合成微生物の増殖と藻体破壊について2012

    • 著者名/発表者名
      小林裕平,河合秀樹,山地秀樹,中村恵龍
    • 学会等名
      化学工学会 第44回秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 低アスペクト比Taylor 渦の超音波速度計測法について2012

    • 著者名/発表者名
      河合秀樹,三好宗幸,埜上洋,木倉宏成
    • 学会等名
      化学工学会 第44回秋季大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Numerical Flow Analysis of Electromagnetic Fluid Using GSMAC Finite-Element Method2012

    • 著者名/発表者名
      Kun YANG, Yoshitaka SAITOH, Hideki KAWAI, Nobuyoshi TSUZUKI, Hiroshige KIKURA and Gaku HASHIMOTO
    • 学会等名
      Proceeding of the 20th International Conference on Nuclear Engineering(ICONE20)
    • 発表場所
      Anaheim
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 超音波計測によるアスペクト比の小さいTaylor渦流れの流動解析2012

    • 著者名/発表者名
      河合秀樹,三好宗幸,木倉宏成
    • 学会等名
      第40回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 有限要素法による溶融ガラス模擬流体流動シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      木倉宏成,都築宣嘉,川口達也,河合秀樹,南和宏,越智英治
    • 学会等名
      第24回電磁力関連のダイナミクスシンポジウム
    • 発表場所
      富山市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 有限要素法による溶融ガラス模擬流体流動シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      木倉宏成,都築宣嘉,川口達也,河合秀樹,南和宏,越智英治
    • 学会等名
      第24回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波計測によるアスペクト比の小さいTaylor渦流れの流動解析2012

    • 著者名/発表者名
      河合秀樹,三好宗幸,木倉宏成
    • 学会等名
      第40回可視化情報シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 低アスペクト比Taylor渦の超音波速度計測法について2012

    • 著者名/発表者名
      河合 秀樹 , 三好 宗幸,埜上 洋 ,木倉 宏成
    • 学会等名
      化学工学会 第44回秋季大会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Taylor-Couette渦バイオリアクターにおける光合成微生物の増殖と藻体破壊について2012

    • 著者名/発表者名
      小林 裕平,河合 秀樹,山地 秀樹,中村 恵龍
    • 学会等名
      化学工学会 第44回秋季大会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical Flow Analysis of Electromagnetic Fluid Using GSMAC Finite-Element Method2012

    • 著者名/発表者名
      Kun YANG, Yoshitaka SAITOH, Hideki KAWAI, Nobuyoshi TSUZUKI, Hiroshige KIKURA and Gaku HASHIMOTO
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE20)
    • 発表場所
      Anaheim, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高レイノルズ数Taylor渦の数値シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      赤沢悠太,河合秀樹
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第52回講演会
    • 発表場所
      函館高専(北海道函館市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 超音波計測による低アスペクト比Taylor渦の流動解析

    • 著者名/発表者名
      山田雄大,河合秀樹
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第52回講演会
    • 発表場所
      函館高専(北海道函館市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電磁流体の有限要素法による熱流体解析と実験

    • 著者名/発表者名
      河合秀樹,菅佑介
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第52回講演会
    • 発表場所
      函館高専(北海道函館市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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