| 研究分担者 |
PRENOSIL Jir ETHーZentrum, TechnishーChemish Laboratoriu, Instructor
DUNN Irving ETHーZentrum, TechnishーChemish Laboratoriu, Assistant
OBERHOLZER T ETHーZentrum, Institut fur Polymere, Assistant
WALDA Peter ETHーZentrum, Institut fur Polymere, Privatdoze
LUISI Pier L ETHーZentrum, Institut fur Polymere, Professor
菅 健一 大阪大学, 工学部, 教授 (20029250)
田谷 正仁 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (60144127)
久保井 亮一 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (40029567)
平田 雄志 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (90029512)
駒沢 勲 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (40029476)
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| 研究概要 |
本申請課題は,酵素,微生物、動植物細胞を対象とし,細胞培養と生産物分離を統合化した新規な生物生産プロセスの開発を目的とする。本年度は,平田(スイス),久保井(スイス,スペイン)および田谷(米国)の派遣と,P.L.LuisiおよびJ.E.Prenosilの招へいを実施するとともに,以下の成果を得た。
1.各種混合型逆相ミセルを調製し,ミクロ水相・界面の物理化学的特性,酵素-ミセル間とミセル-ミセル間の相互作用特性、酵素の溶解・分離特性および酵素-ミセル複合系の反応特性を定量的に評価した。
2.レシチン会合コロイドやミセル・リポソーム複合系,さらには自己増殖型リポソーム系など,マイクロバイオリアクターとしての分子集合体の調製手法を確立した。また,界面の物理化学的性質の調節によって,これら集合体内での反応と分離特性を改善・制御できることを示した。
3.撹拌槽型リアクターを用いて,降伏応力をもつ非ニュートン流体の流れを可視化し,レーザードップラー流速計による流動特性の定量的解析手法を確立した。また,低剪断撹拌において発生する流動域と非流動域の境界形状と大きさに及ぼす操作変数の効果を明確にした。さらに,実装置としてのバイオリアクター,バイオセパレーターを整理するとともに,動物細胞培養における低剪断・潅流操作の有効性を明かとした。
4.植物細胞を未分化細胞(カルス)と分化細胞(毛状根)に分けて整理した。いずれの場合でも,細胞に対する剪断応力の影響を配慮する必要があり,カルス細胞では膨張層型リアクターが,毛状根細胞に対しては半径流型リアクターが有効であることを示した。また,これらリアクターの操作条件を検討し,高密度細胞培養を達成した。さらに,リアクター内の溶存酸素濃度の制御により、代謝産物の分離・回収を行なう培養手法を確立した。
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