技術コラム

smartBioSystem®

次世代のバイオ製造プロセスを実現するバイオリアクターシステム

マイクロバブルで必要量の酸素を効率良く供給

マイクロバブルは数μm~100μm程度の直径を有する微細な気泡で、通常の気泡(ミリバブル)に比べてガス単位体積あたりの気液界面積(培養液と接する面積)が大きいため液中に溶け込みやすく、微生物へのせん断によるダメージに配慮して、酸素の溶解速度を向上することができます。

「必要十分な酸素供給」「槽内混合均一化」「微生物へのせん断力抑制」の3つの機能

当社の高効率バイオリアクターシステムsmartBioSystem®は従来方式では困難であった大型槽においても、高効率な酸素供給が可能です。
高効率バイオリアクターシステムで期待される効果は、Fig.1で示されるように①回転数、通気量低減による「省エネ」「ガスホールドアップ減少による仕込み量アップ」②好気状態の保持による「生物生産性アップ」が効果としてあげられます。

期待効果①:「省エネ」
同じ生産物濃度を生み出す際に必要な通気量・撹拌回転数の低減を図ることができます。
撹拌数および通気量半減以下の条件において、従来同様の生産収率を得た事例があります。

期待効果②:酸素供給能
好気状態の保持による「生物生産性アップ」により、酸素移動容量係数(Kla)を上げ、生物生産濃度を1.5倍アップした事例もあります。

培養・発酵プロセスの生産性向上やコストダウンに貢献するものと考えています。

また、バイオリアクターの付帯機能として「膜分離」の技術開発も行っています。
膜分離においては、菌体の効率的分離技術により、ろ過膜のファウリング(不純物付着)防止、ろ過フラックス(浸透効率)向上などの効果が得られます。


Fig.1 smartBioSystem®期待効果

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