授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 微生物や酵素は、薬や化成品、食品の生産、廃棄物処理、水や空気の浄化、農水産物の生産、さらには病気・健康状態や毒物を検出・モニターするバイオセンサーなど、多くの分野で利用されている。また、生分解性プラスチックである微生物ポリエステル、バクテリアルセルロース、大腸菌に作らせたクモの糸などのタンパク質は、環境適合性が高くかつ高機能の未来材料として、実用化や研究開発が進むバイオ材料である。
本授業では、微生物や酵素を用いた生化学反応の量論、速度論を理解する。また、理論に基づくバイオプロセスの構成とバイオリアクターの仕組みを理解し、それらを設計できるようになるための基礎を築く。さらに、バイオセンサーやバイオ材料の設計概念についても学ぶ。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | Microorganisms and enzymes are used in many fields, including the production of medicines, chemical products, and foods; waste treatment; water and air purification; production of agricultural and aquacultural products; and biosensors to detect and monitor diseases, health conditions, and toxic substances. In addition, biodegradable plastics such as microbial polyesters, bacterial cellulose, and proteins such as spider silk produced by Escherichia coli are biomaterials that are being increasingly used and researched as environmentally compatible and highly functional future materials.
Students should understand properties of biocatalysts, such as microorganisms and enzymes, and stoichiometry and kinetics of biochemical reactions using biocatalysts. Students should also understand the constitution of bioprocesses and learn the mechanisms and structures of bioreactors for their design. In addition, students should learn design concepts for biosensors and biomaterials. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | | 反応速度や化学量論、バイオリアクター設計に関する基礎的計算ができるようになる。また、バイオ材料やバイオセンサーの開発するためのアイデアをもつ。これを通し、実用化を目指したバイオテクノロジーの研究開発のあり方を理解し、起業マインドをも持てるようになる。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | | Student shouldl be able to perform basic calculations related to reaction rates, stoichiometry, and bioreactor design. They should also have ideas for the development of biomaterials and biosensors. Through this course, students should be able to understand the research and development of biotechnology for practical use and have an entrepreneurial mindset. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 反応速度論及び演習；生化学１及び演習；生化学２及び演習；化学工学基礎 |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Chemical Kinetics with Exercises；Biochemistry 1 with Exercises；Biochemistry 2 with Exercises；Fundamentals of Chemical Engineering |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | １． 導入
２． 細胞の取扱い
３． 細胞の代謝と増殖収率
４． 酵素反応速度論と反応装置
５． 微生物反応速度論
６． 培養の準備過程
７． 培養操作
８． 培養用バイオリアクター
９． 通気と攪拌
10. 生物学的排水処理
11. バイオインフォマティクス
12． バイオセパレーション |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Introduction
2. Cell manupilation
3. Metabolism of cells and Stoichiometry of cell growth
4. Kinetics of enzymatic reaction and bioreactor
5. Kinetics of Microbial reaction
6. Preparation of cultivation
7. Cultivation process
8. Bioreactor for cultivation
9. Aeration and agitation
10. Biological wastewater treatment
11. Bioinfotmatics
12. Bioseparation |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | 試験（50-60%)、レポート（研究計画提案書）（30%)、課題（章末問題）（10-20%）
試験は期末試験に加え、状況に応じ中間試験を課すことがある。
上記重みをを考慮して算出した総合得点（100点満点）で60点以上を合格とする。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | Examination(50-60%), Report(Research proposal:30%, End-of-chapter exercises:10-20%)
In addition to the final examination, a mid-term examination may be required depending on the situation.
The overall score (out of 100 points) calculated by taking the above weights into consideration is 60 points or more for a passing grade. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | | 教科書の章末演習問題の解説を中心に進めるので、予習で解いておかないと授業についてこられなくなります。これについては、課題として授業後に提出してもらい、採点します。また、全体の講義内容を参考に研究計画提案書を作成、本授業の最終に提出してもらいます。講義中に提案書の参考となることを話しますので、講義の進行とともに計画的に作成してください。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | Since the class will mainly focus on explanations of the end-of-chapter exercises in the textbook, students will not be able to follow the class unless they solve the exercises in preparation. This must be submitted after the lecture and marked. You will also be required to prepare a research proposal based on the content of the entire lecture and submit it at the end of this class. I will talk about what will be helpful for the proposal during the lecture, so please prepare it systematically as the lecture progresses.
Translated with www.DeepL.com/Translator (free version) |
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教科書【日本語】
Textbook | | | 小林猛・田谷正二編『生物化学工学 バイオプロセスの基礎と応用』東京化学同人 |
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教科書【英語】
Textbook | | |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 日本生物工学会編『基礎から学ぶ生物化学工学演習』コロナ社
『生物反応工学』山根恒夫著 産業図書
『低コスト・ハイパフォーマンス技術による水処理革命』堀 克敏監著 コロナ社 |
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参考書【英語】
Reference Book | | |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | 教科書の章末演習問題をほぼ毎回の課題とします。また、全体の講義内容を参考に研究計画提案書を作成、本授業の最終日に提出してもらいます。講義中に提案書の参考となることを話しますので、講義の進行とともに計画的に作成してください。 |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | End-of-chapter exercises from the textbook will be assigned almost every class. In addition, you will be asked to prepare a research plan proposal based on the entire lecture and submit it on the last day of this class. We will discuss the references for the proposal during the lecture, so please prepare it systematically as the lecture progresses. |
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使用言語【英語】
Language used | | | Japanese. However, some of materials may be in English. |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | | 授業は対面形式で実施する。ただし、自学自習用に適宜、オンデマンド教材を活用する。具体的な指示や情報交換はNUCTで行う。 |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | | Classes will be conducted in a face-to-face format. However, on-demand materials will also be used as appropriate for self-study. Specific instructions and information will be exchanged via NUCT. |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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