生物化学工学特論（Biochemical Engineering）[0003]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

生化学的・生物学的な反応プロセス（バイオリアクター:Bioreactor) 及び　生物生産物の分離プロセス（バイオセパレーション: Bioseparation）を対象として，速度論的概念（cf.平衡論）を基礎にして,生物反応システム（反応と分離）の解析・設計・計測・制御に関する基本的な考え方を理解すること。

＜授業計画及び準備学習＞

０：イントロダクション
　　自己紹介，生物反応工学とは，
１：酵素について
　　酵素とは，分類と命名法，酵素反応の特徴
２：酵素反応の速度論（１）
　　生物反応の平衡，M-M型反応，反応速度定数，各種の阻害形式
３：酵素反応の速度論（２）
　　多基質反応，pH依存性，温度依存性，失活の速度論
４：酵素反応の応用
　　工業的な酵素反応，分析・診断技術，固定化酵素，固定化生体触媒
５：細胞の増殖および反応の速度論（１）
　　生体触媒としての細胞，細胞増殖のモデル化，調和型増殖の速度論，Monod式，
　　速度定数の評価法，回分培養における増殖，構造化モデル
６：細胞の増殖および反応の速度論（２）
　　基質の消費速度，代謝産物の生産速度，収率，死滅の速度論
７：生物反応システムにおける輸送現象（１）
　　反応過程と移動過程，培養系の物質移動過程，好気培養における酸素移動，酸素移動速度，
　　気液物質移動
８：生物反応システムにおける輸送現象（２）
　　撹拌培養系，物質移動係数，レオロジー，熱移動
９：生物反応システムの設計と解析（１）
　　生物反応装置の形式，各種の反応操作，混合過程
10：生物反応システムの設計と解析（２）
　　連続培養の解析，大量培養技術，動植物細胞培養
11：生物反応システムの計測と制御
　　センサーの分類，測定項目，物理化学センサー，バイオセンサー，制御手法
12：バイオ生産物の分離プロセス（１）
　　遠心分離，細胞破砕，膜分離，沈降分離
13：バイオ生産物の分離プロセス（２）
　　抽出，クロマト分離，電気泳動，晶析，凍結乾燥
14：バイオプロセスのEconomics
　　概念設計，固定費，変動費，コスト評価
15：テスト

＜成績評価方法及び水準＞

授業中に課すクイズ・ホームワーク（10％）および最後に実施するテスト（90％）の成績の合計が，おおむね60％を超えていること。

＜教科書＞

なし。ただし，講義の内容に則したプリントを配布する。

＜参考書＞

「生物反応工学」第３版，山根恒夫 著，産業図書（株）（２００２）

＜オフィスアワー＞

質問等は，講義の前後，あるいは，メール（アドレスはプリントに明示）で行うことができる。

＜学生へのメッセージ＞

基本的な考え方を学んで下さい。