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授業科目名 細胞培養工学
時間割番号 LBT319
担当教員名 大貫 喜嗣
開講学期・曜日・時限 後期・水・I 単位数 2
<対象学生>
BT,WP過年度生
<授業の目的および概要>
微生物や動物細胞を培養する際の増殖反応、すなわち増殖速度、増殖収率、培養の物質収支に関連した事項について、理解を深めることを目標とする。本講義では、種々の細胞培養法における細胞の増殖挙動、基質消費、物質生産等を定量的に理解する。また、胚性幹細胞やiPS細胞の増殖や分化制御について工学的視点から学ぶ。
<到達目標>
・細胞培養法における細胞の増殖挙動、基質消費、物質生産等を定量的に理解し、説明できる。
・幹細胞の増殖や分化制御の手法を理解し、説明できる。
<授業の方法>
講義を中心とする。理解度を高めるためにグループワークによる演習を行う。
<成績評価の方法>
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 70  %一定以上の出席者のみに試験を行う。理解度と応用力を評価するための記述式試験を行う。 
2小テスト/レポート 15  %理解度を評価するため練習問題を行う。 
3受講態度 15  %出席状況、授業中の積極性や集中度を評価する。 
<受講に際して・学生へのメッセージ>
計算をしますので、関数機能ついた電卓を用意して下さい。
スマートフォンの電卓機能で関数計算が可能な場合は通常授業での使用を認めますが、試験での使用は認めません。
<テキスト>
(未登録)
<参考書>
  1. 田口久治、永井史郎, 微生物培養工学, 共立出版, ISBN:9784320053069
  2. 石崎文彬訳, 発酵工学の基礎, 学会出版センター, ISBN:4762215597
  3. 中辻憲夫、末盛博文, ES・iPS細胞実験スタンダード, 羊土社, ISBN:9784758101899
<授業計画の概要>
第1回:細胞培養の培地
培地組成とその他の環境因子

第2回 細胞培養の基礎
英文資料による説明(Basic Principle of Cell Culture)
動物細胞の培養(培地、培養器具、培養方法)

第3回:微生物反応速度論
微生物増殖速度の数式表現

第4回:回分培養

第5回:細胞増殖と基質濃度
Monodの式

第6回:連続培養(1)
細胞収支、基質収支、定常値曲線

第7回:連続培養(2)
ケモスタット、活性汚泥法(排水処理)

第8回 通気と撹拌
酸素移動と培養操作条件の関係、kLa、ガスホールドアップ


第9回:通気撹拌槽のスケールアップ
スケールアップの計算例

第10回:動物細胞培養の歴史

第11回:多能性幹細胞の特徴(1)
幹細胞の特徴、ES細胞、iPS細胞

第12回:多能性幹細胞の特徴(2)
幹細胞分化とその応用および動向

第13回:動物細胞の評価方法(1)
フローサイトメトリーの原理

第14回:動物細胞の評価方法(2)
フローサイトメトリーの結果と解釈

第15回:総括と評価