| 研究課題/領域番号 |
62550705
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
化学工学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
船津 和守 九州大学, 工学部, 教授 (80037960)
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| 研究分担者 |
松下 琢 九州大学, 工学部, 助手 (10209538)
岐津 真佐子 九州大学, 工学部, 教務員
桁山 正吉 九州大学, 工学部, 助手 (40161822)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| 研究課題ステータス |
完了 (1989年度)
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| 配分額 *注記 |
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1989年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1988年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1987年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 大量高密度培養 / 動物細胞 / ポリウレタンフォ-ム / 充填層培養 / 血栓溶解酵素 / 植物細胞 / β-カロチン / ドラフトチュ-ブ付きエア-リフト槽 / ポリウレタンフォーム / ドラフトチューム付きエアーリフト槽 / カロチノイド色素 / 大量培養 / Vero細胞 / MPC-11細胞 / マイクロカプセル / 液噴流層培養 |
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| 研究概要 |
1.ポリウレタンフォ-ムを用いて壁付着性動物細胞の高密度培養と有用物質生産
ポリウレタンフォ-ム(以下PUFと略す)が壁付着性動物細胞の非常に良い付着担体になることを見い出した。このPUFは平均直径0.5mmの連続孔を持つ多孔質材料で孔の内部表面が細胞の付着面として有用であるばかりでなく、細胞にあまり剪断力をかけずに酸素や栄養物の供給と老廃物の除去ができ、また高圧蒸気減菌が可能でかつ安価である。このPUFを用いてサル腎細胞(vero)をシャ-レ内でPUF静置培養したところ、1.0×10^8cells/cm^3-PUFという高細胞密度まで培養できた。この細胞密度は通常のシャ-レ培養の約1000倍である。また腎細胞の生産する有用物質として血栓溶解酵素に注目し、このPUF高密度培養が腎細胞の酵素生産に与える影響について検討した。その結果、PUF培養することで細胞一個当りの血栓溶解酵素生産量が約3位増加することが明かとなり、PUFが高密度培養用の付着担体として有分であるばかりでなく、物質生産にも適していることを判明した。
2.浮遊性動物細胞のマイクロカプセル化と液噴流層高密度培養
浮遊性動物細胞(MPC-11)を培地の流動負荷から守れる点と、培地の交換がスム-ズに行えるという点から、細胞をマイクロカプセルに封入して液噴流層内での培養を試みた。その結果、5×10^7cells/cm^3カプセルの高密度まで培養が可能となった。マイクロカプセル作成のための微粒化装置では、かなり高いせん断応力が細胞に負荷されるにもかかわらず生存率は90%程度保たれることがわかった。
3.ドラフトチュ-ブ付きエア-リフト槽を用いたニンジン細胞の高密度培養とカロチノイド系色素(β-カロチン)の効率的生産
ドラフトチュ-ブ付きエア-リフト槽を用いて槽内培養枝液の流動を上行流域と下行流域に分断し細胞にかかる剪断力を小さくしてニンジン細胞を培養したところ1×10^7cells/ml-mediumと約4倍であった。そこでニンジン細胞の生産する有用物質の中でβ-カロチンの生産を試みた。まず培養ニンジン細胞からの効率の良いβ-カロチン生産の関係を調べた。その結果、β-カロチンは細胞増殖とともに生産されていき、細胞一化当りの生産量は対数増殖後期にピ-クとなり、定連続培養を行い、β-カロチンの連続生産を試みた。その結果培養ニンジン細胞のβ-カロチン生産性は6.26μg/dayと回分培養の結果の約7.5倍に増加した。
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