| 研究分担者 |
PRENOSIL Jir ETHーZentrum, TechnishーChemish Laboratoriu, Instructor
LUISI Pier L ETHーZentrum, Institut fur polymere, Professor
久保井 亮一 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40029567)
平田 雄志 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (90029512)
駒沢 勲 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40029476)
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| 研究概要 |
医療分野で利用価値の高いペプチド,抗体,遺伝子組換え蛋白質,酵素などを対象とした,効率的な生物生産・分離プロセスの開発は,重要な課題となってきている.本申請課題では,大阪大学の化学工学分野とスイス連邦工科大学(ETH)の高分子研究所および化学工学科における当該分野の第一線研究者間交流・共同研究を通じて,効率的な生物生産ユニットと新規分離ユニットを結合した新たなバイオプロセスを確立することができた.このプロジェクトでは,機能性材料,膜,リポソーム,2相抽出系などの先端材料開発および分離場設計と同時に,流体力学的解析,リアクターの設計および制御,プロセスの最適化などに基づいて,生物機能の高発現と生産物の高度分離を可能とする高性能なバイオリアクターを構築することができた.
1.植物細胞による生産・分離プロセス植物細胞の培養では低剪断応力撹拌培養できる膨張層型リアクター(カルス)や細胞を固定し培地を循環させる半径流型リアクター(毛状根)など,植物細胞の分化状態で最適なバイオリアクター型式を提案することができた.さらに,リアクター内の溶存酸素濃度を制御することにより細胞からの色素の分離回収を行う培養手法を確立した.
2.動物細胞による生産・分離システム 動物細胞培養において重要な炭素源,窒素源等の培地成分の濃度や増殖阻害物質であるアンモニア濃度を計算機援用によりオンライン計測制御できるシステムを確立し,最適培養プロセスを構築できた.
3.リポソームを用いた酸素反応・分離プロセス自己増殖型リポソームである逆相ミセルの調整方法を確立し,物理的,科学的特性,分子認識能など基礎的解析を基に,酵素反応・分離精製への適用した.
本申請課題により得られた結果は,環境への負荷を最小にする生物分離手法の確立と微生物・植物・動物細胞培養のための新規バイオリアクターシステムの開発に対して,基礎的かつ技術的進歩に貢献した.さらに,スイス.日本両国間における教育・研究に関する情報交換と学際的共同研究を通じて,両国における学術産業両面にわたる進歩に対して貢献できた.
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