기술_시장 자료 바이오 프로세스를 이용한 유용성 물질 생산 기술 ~동물·식물 세포나 미생물의 배양·분리 정제 기술~

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◇제1장 물질생산을 위한 바이오리액터의 설계와 스케일업◇

1절 바이오리액터의 종류와 용도·선정의 포인트

1. 문화 조작의 차이로 인한 생물 반응기
1.1 회분 배양
1.1.1 회분 배양이란
1.1.2 반복 회분 배양
1.1.3 유가 배양
1.1.4 유가 배양에 있어서의 유가 방식
1.1.5 과과배양/투석배양/추출배양
1.2 연속 배양
1.2.1 연속 배양이란
1.2.2 케모스탯
1.2.3 세포 순환을 수반하는 배양
1.2.4 관류 배양
2. 배양조 형상의 차이에 의한 바이오리액터
2.1 통기 교반조
2.2 유동층형 배양조
2.3 기포탑형 배양조
2.4 충전층형 배양조
3. 배양 방법, 배양 대상의 차이에 의한 바이오 리액터
3.1 미생물의 배양
3.1.1 미생물 분산계의 현탁 배양
3.1.2 미생물의 고정화 배양
3.2 동물세포, 식물세포의 배양
3.2.1 동물 세포 분산계의 현탁 배양
3.2.2 동물 세포의 고정화 배양
3.2.4 식물 세포의 배양

2절 바이오리액터의 운전·조작의 포인트와 생산성 향상

1. 바이오리액터(MUB) 운전의 여러 공정
1.1 대기
1.2 멸균
1.3 무균 배지 수용
1.4 식균·파종·종 배양 수용
1.5 배양
1.6 수확 (불출, 다음 공정으로 이송)
1.7 세척
2. MUB 구성 요소의 위험 평가를 기반으로 유지 보수
3 유지 보수
4 균균 오염(오염)

3절 바이오리액터에 있어서의 반응식과 그 활용법

1. 플라스크로부터 탁상형 바이오리액터(환기 교반형 배양조)로의 스케일 업
1.1 세포 농도 X를 높이기 위해 활용해야 할 배양 파라미터
1.2 생산물 농도 P를 높이기 위해 활용해야 할 배양 파라미터
1.3 세포에 걸리는 공유 스트레스를 간편하게 파악하기 위한 지표
2. 탁상 사이즈에서 대형 바이오 리액터로 스케일 업

4절 바이오리액터의 스케일업법과 그 유의점

1. 생물반응기
1.1 교반조형 바이오리액터
1.2 기포탑·에어 리프트형 바이오리액터
2. 스케일업법
3. 스케일업의 유사칙과 기준 인자
4. 스케일 업 계산 템플릿
5. CFD(수치유체역학)에 의한 유동해석의 이용

5절 생산용 싱글 유스 바이오리액터의 개발·설계와 유의점

1. 바이오 리액터 시스템의 단일 사용의 이점
2. 생산용 싱글 유스 바이오 리액터의 설계 및 용도 개발
2.1 대용량 생산을 상정한 싱글 유스 바이오 리액터
2.1.1 고효율 회전식 교반 배양 장치의 개발·설계
2.1.2 배지 혼합·분산을 목적으로 한 싱글 유스 믹서
2.1.3 회전식 교반 배양 장치의 스케일 업과 설계상의 유의점
2.2 전단 내성이 낮은 세포 배양에 적합한 생산용 싱글 유스 바이오 리액터
2.2.1 싱글 유스 바이오 리액터의 기본 특성과 새로운 장치 개발 · 설계
2.2.2 동물 세포 배양의 스케일 업과 유의점
2.3 iPS 세포 배양용 부유 싱글 유스 바이오리액터의 개발·설계
2.3.1 iPS 세포의 대량 배양과 유의점
2.3.2 다양한 배양 목적에 맞춘 싱글 유스 바이오 리액터의 개발·설계 사례
3. 단일 사용 시스템 및 주변 장치 개발, 설계 및 유의점
3.1 단일 사용 센서 구현
3.2 단일 사용 연속 배양 시스템의 실용화
3.3 싱글 유스 환기 시스템
3.4 싱글 유스화의 유의점

◇제2장 동물 세포 배양에서의 유의점과 물질 생산에의 응용◇

1절 접착 배양(단층 배양·정치 배양)에 의한 동물 세포의 배양

1. 동물 세포의 비계 의존성과 접착 배양의 필요성
1.1 세포 관찰
1.2 계대
2. 접착 배양에 필요한 기구나 시약류
2.1 배양 용기
2.1.1 페트리
2.1.2 플레이트
2.1.3 플라스크
2.2 코팅
2.2.1 콜라겐
2.2.2 라미닌
2.2.3 폴리리신
2.2.3 피브로넥틴
2.2.4 트립신
3. 배양 조작상의 주의점

2절 부유 배양에 의한 동물 세포의 배양

1. 부유 배양에 의한 동물 세포 배양
1.1 부유 세포 배양
1.2 재조합 단백질 생산을 위한 무혈청 배지
1.3 기타 부유 배양에 있어서의 주의점
(1) 세포 응집
(2) 마이크로 캐리어
(3) 동결 보존 기술
(4) 유전자 도입 방법
(5) 세포 선발 방법

3절 배지 최적화와 pH·삼투압의 제어의 포인트

1. 배지 성분 최적화
1.1 포도당에 대해
1.2 아미노산이나 지방산 등에 대해서
2. 물리적 환경 최적화
2.1 높은 삼투압에서의 세포 배양
2.2 낮은 삼투압에서 세포 배양

4절 동물 세포 배양에 있어서의 온도·습도의 제어와 배양 조작에서의 포인트

1. 세포와 온도의 관계
1.1 세포의 종류와 온도
1.2 세포의 생존과 온도
1.3 세포의 접착과 온도
1.4 배양 처리와 온도
2. 온도를 중심으로 한 배양 조작의 포인트
(1) 인큐베이터의 문 개폐 시간, 개폐 횟수를 최소화한다.
(2) 인큐베이터 내의 배양 용기 주변에 온도 완충이되는 것을 설치한다.
(3) 인큐베이터에 배양 용기를 동시에 채우지 않는다.
(4) 인큐베이터의 구조와 배양 용기의 배치 장소를 고려한다.
(5) 인큐베이터의 기종에 대해 검토한다.
(6) 인큐베이션 이외의 세포 배양 조작의 온도 관리를 한다.
(7) 배지의 pH 변동을 억제한다.
(8) 배지의 동결 해동을 피한다.
(9) 세포 계대시의 박리액과 배지의 온도에 주의한다.
3. 세포와 습도의 관계
4. 습도를 중심으로 한 세포 배양시의 포인트
(1) 인큐베이터의 개폐 시간, 개폐 횟수를 최소화한다.
(2) 인큐베이터 외부의 습도에주의하십시오.
(3) 인큐베이터의 습도 설정에 주의한다.
(4) 가습 박쥐는 큰 크기를 사용한다.
(5) 가습 백을 사용한다.

5절 무혈청 배양 기술과 그 배지 활용·설계의 포인트

1. 역사
1.1 무혈청 배지의 의의
1.2 무혈청 배지 데이터베이스
2. 무혈청 배지 설계의 목적
2.1 기초 연구
2.2 창약 연구
2.3 재생 의료 등 제품의 제조
3. 디자인 포인트
3.1 기초 배지
3.2 기초 배지 성분
3.2 첨가 인자(보충제)
3.3 접착 인자
4. 응용 예

6절 생산용 동물 세포의 페드 배치 배양과 스케일 업의 포인트

1. 페드 배치 배양의 기본 전략
1.1 배치 배양 조건에서 소비되는 영양원의 공급
1.2 영양원 대사물의 해석과 페드 배치 배양에의 응용
1.3 세포에서 대사 산물 감소
2. 페드 배치 배양의 최근 동향
2.1 배양 스케일 대형화와 생산용 세포에 요구되는 조건
2.2 최종 페드 배치 배양에 대한 표준 스케일 업 방법
2.3 N-1 Perfusion 배양과 페드 배치 배양의 조합

7절 물질생산능이 높은 육종법의 개발과 활용

1. CHO 세포에서 도입 외래 유전자를 고 발현하는 염색체 영역의 탐색
1.1 레트로바이러스 벡터법에 의한 세포 수립
1.2 리포터 고발현 클론 수립
1.3 유전자 삽입 부위의 결정
2. 트랜스진을 고발현하는 염색체 부위의 특징
2.1 히스톤 수식 해석
2.2 유전자 발현 벡터 개량으로의 전개
3. 게놈 편집에 의한 인핸서 활성 평가
4. 다른 유형의 트랜스진 고발현 부위 탐색

◇제3장 식물/식물 세포를 이용한 물질 생산 기술◇

1절 인공 광식물 공장에서의 부가가치 식물의 생산

1. 적청색 혼합광에의 녹색광 보광이 리플레타스의 품질에 미치는 영향
2. 단파장 광 조사에 의한 니티니 치소의 약효 성분 농도 향상
3. 모노테르펜인돌 알칼로이드의 범용 제조 플랫폼으로서의 니치니치소우의 활용

2절 신규 게놈 편집 기술 개발에 의한 식물 세포의 기능 개변

1. 게놈 편집 기술의 원리
2. CRISPR-Cas9의 과제와 개선
3. 새로운 게놈 편집 기술 개발
4. CRISPR-Cas를 기반으로 한 다양한 게놈 편집
5. 식물에 대한 게놈 편집 기술 최적화

3절 싱글 유스 백을 이용한 식물 세포의 저비용 배양 기술

1. 단일 청소년 가방 개발
1.1 싱글 유스백의 장점
1.2 코스트 시산의 예
1.3 개발 시 유의점
2. 단일 사용 가방을 이용한 식물 세포 배양
2.1 식물 세포 배양의 특징
2.2 싱글 유스 백의 식물 세포 배양에의 적용
2.3 싱글 유스백의 설계
2.4 싱글 유스 백에서의 배양 예
3. 미래의 도전

4절 식물 세포 배양의 각종 수법과 그 배양 조작·배지 최적화의 포인트

1. 식물 세포 배양의 기본
1.1 공시 재료의 선정과 그 취급
1.2 배양 조건의 결정
1.3 배양 세포의 특성 파악과 선발

5절 식물 세포벽의 파쇄·용해법의 검토와 분석·평가

1. 순환형 자원인 식물 바이오매스
2. 다양한 식물성분
3. 식물 세포벽 성분
4. 미분쇄 방법
5. 목재 세포벽 성분의 미분쇄법
6. 천연 리그닌 인 밀링 리그닌 Milled Wood Lignin (MWL)의 제조 방법
7. NMR법에 의한 분석
8. 유도체화 반응과 합한 분석
9. 리그닌 - 다당류 복합체 샘플의 제조 방법 및 구조 분석

◇제4장 미생물을 이용한 유용물질 생산과 발효 프로세스 설계◇

1절 미생물 배양의 각종 수법과 그 배양 조작·배지 최적화의 포인트

1. 배양 형태
1.1 고체 배양
1.2 액체 배지
(1) 시험관 또는 플라스크에 의한 액체 배양
(2) 통기 교반조에 의한 액체 배양
(3) 딥웰 마이크로 플레이트 배양
(4) 차세대 다 검체 배양
2 배지 성분의 이해
2.1 배지 성분에 의한 구분
2.2 주요 구성 원소에 의한 성분의 구분
2.2.1 탄소원
2.2.2 질소원
2.2.3 인원
2.2.4 황원
2.2.5 금속
2.2.6 아미노산·핵산
2.2.7 비타민
2.3 기타 성분
2.3.1 pH 조정제
2.3.2 소포제
2.3.3 추출물류
2.3.4 물
3 배지의 설계
3.1 문헌에 의한 예비 조사
3.2 기초 데이터 수집과 실험 설계
3.3 기계 학습의 이용
3.4 실험실 자동화 활용

2절 대장균을 이용한 유용물질 생산기술과 그 응용법

1. 유전자 발현
1.1 유전자 발현계의 디자인
1.1.1 프로모터 선택
1.1.2 발현의 미조정
1.2 발현 문제 해결
1.2.1 코돈 최적화
1.2.2 아미노 말단, 카르복시 말단의 삭제
1.2.3 태그를 부가함으로써 가용화 촉진
1.2.4 샤페론과의 공발현
2. 대장균을 이용한 물질 생산의 유의점
2.1 기질 첨가에 있어서의 유의점
2.1.1 배지 중의 기질의 상태
2.1.2 기질을 흡수하지 않는 경우의 대처법
2.2 생산물 배출
2.3 보효소의 공급
2.4 생산물과 중간 대사산물의 분해계 차단
2.5 직접 발효에 의한 생산

3절 효모를 이용한 유용 물질 생산 기술과 그 응용

1. 유용한 물질 생산에서 효모의 이점
2. 효모를 이용한 연료 생산
3. 효모를 이용한 의약품 원료 생산
4. 효모를 이용한 백신에 이용할 수 있는 단백질의 생산
5. 효모를 이용한 인공 파지의 제작

4절 방선균을 이용한 유용 물질 생산 기술과 그 응용법

1. 이차 대사 생합성 유전자 클러스터의 이종 발현
1.1 숙주
1.2 DNA 크기
2. 주요 2 차 대사 생합성 경로의 차단에 의한 휴면 2 차 대사 유전자의 각성
3. 액티베이터 유전자의 강제 발현과 관련된 2 차 대사 유도
4. 리프레서 유전자의 기능 결핍과 관련된 2 차 대사 유도
5. 리프레서 유전자의 기능 결핍과 주요 2 차 대사 생합성의 차단을 결합한 2 차 대사 유도

5절 사상균을 이용한 유용 물질 생산 기술과 그 응용법

-균의 유전자 재조합 기술에 의한 유용 물질 생산을 중심으로-
1. 유용한 물질 생산에 필요한 곰팡이 유전자 재조합에 필요한 기본 기술
1.1 숙주·벡터계
1.2 고발현용 프로모터
1.3 번역 효율에 영향을 미치는 5'-UTR의 이용
1.4 형질전환방법
2. 균을 숙주로 한 1차 대사산물 및 2차 대사산물의 고생산
2.1 유기산 등의 1차 대사산물의 고생산
2.2 사상균 유래의 2 차 대사 산물의 생산 숙주로서의 균
3. 균을 숙주로 한 유용한 이종 단백질의 생산
3.1 코돈 최적화에 의한 전사 산물의 안정화
3.2 캐리어 단백질의 융합
3.3 세포 내 단백질 수송 경로의 개선
3.4 프로테아제 유전자의 파괴에 의한 이종 단백질 생산량의 개량
3.5 배양에 있어서의 균사 형태의 개량

6절 누룩균을 이용한 유용 물질의 발효 생산 기술과 그 응용법

1. 일본술
1.1 순미주 소량
1.2 순미주 공급
1.3 음양 순미주 소량
1.4 일본술의 음용 시험
2. 밀린
2.1 밀린 소량
2.2 밀린 식사 시험
3. 식초
3.1 아세트산 발효의 조건
3.2 식초 소량
4. 감주
4.1 감주 RP 분석
4.2 술자리 감주의 음용 시험
4.3 RP 고함유 감주 음용 시험
4.3.1 각질 수분량에 대한 효과
4.3.2 장내 세균총에의 효과

7절 미생물 유래 탄수화물 관련 효소를 이용한 유용 탄수화물의 개발과 생산

1. 탄수화물 관련 효소
2. 최근의 응용 전개
3. 탄수화물과 관련된 효소 이용 연구

8절 누룩균의 게놈 편집 기술과 물질 생산 육종에의 활용

1. 누룩 균에서 게놈 편집을 통한 효율적인 다중 유전자 변형 기술 개발
1.1 게놈 편집을 이용한 효율적인 유전자 변형
1.2 게놈 편집 플라스미드의 리사이클링에 의한 다중 유전자 변형
2. 누룩균에서의 게놈 편집을 이용한 효율적인 물질 생산과 육종 변경

9절 프로세스 설계를 위한 발효 기법의 기초

1. 발효란?　～발효의 종류～
1.1 알코올 발효
1.2 젖산 발효
1.3 아세트산 발효
1.4 당화 효소의 생산
2. 발효 형식
3. 배양 방식
3.1 고체 배양
3.2 액체 배양
3.2.1 표면 배양
3.2.2 통기 교반 배양
4. 발효 (미생물 배양)에 영향을 미치는 요인
4.1 배지 조성
4.2 온도
4.3 pH
4.4 용존 산소
5. 미생물의 반응 속도
5.1 증식 속도
5.2 배양에 있어서의 물질 수지
6. 발효 공정 측정 및 제어
6.1 미생물량의 측정
6.2 pH 측정 및 제어
6.3 DO 측정 및 제어
6.4 바이오 센서
6.5 소프트 센서
7. 발효 공정의 조작
7.1 회분 배양
7.2 유가 배양
7.3 연속 배양

10절 미생물에 의한 이소프로판올의 발효 생산

1. 박테리아에서 이소프로판올 생산
2. 효모에서 이소프로판올 생산
2.1 Saccharomyces cerevisiae에 의한 이소프로판올 생산
2.2 Candida utilis에 의한 이소프로판올 생산
3. 이소프로판올 발효 생산의 과제와 극복을 위한 길

11절 바이오인포매틱스를 활용한 물질 생산의 효율화

1. 플럭스 균형 분석
1.1 COBRA 모델과 플럭스 균형 분석
1.2 예
1.3 선형 계획 문제에 의한 공식화
1.4 유속 변동성 해석
2. 증식 연동 생산
2.1 증식 연동 생산을 위한 반응 삭제 전략
2.2 GPR 네트워크와 유전자 삭제 전략
2.3 유전자 삭제 전략을 계산하는 문제
3. 혼합 정수 선형 계획에 의한 유전자 삭제 전략 탐색
3.1 혼합 정수 선형 계획 문제
3.2 이중 최적화
4. 기준 모드에 따른 반응 제거 전략 계산
5. TrimGdel에 의한 유전자 삭제 전략 계산
5.1 TrimGdel
5.2 GPR 네트워크의 선형 표현
5.3 반응 삭제 제어 변수
5.4 증식 연동 생산의 핵심 부분 추출
5.5 추출된 코어 부분의 검증

12절 바이오 프로세스 개발과 실생산에 있어서의 데이터 과학

1. 데이터 과학
1.1 발전 배경
1.2 기계 학습
1.3 심층 학습
2. 바이오프로세스 연구개발의 데이터 과학
2.1 생산 숙주의 육종
2.2 단백질 공학
2.3 생산 조건 최적화
3. 실제 생산 현장의 데이터 과학
3.1 예측 모델 제어
3.2 소프트 센서 기술

13절 미생물에 의한 바이오 플라스틱의 생합성 기술과 그 현상

1. 미생물이 생합성하는 바이오 플라스틱 폴리 히드 록시 알칸 산 (PHA)
1.1 천연 PHA 합성균에서의 PHA 합성과 그 생합성 경로
1.2 재조합균에서의 인공 합성 경로에 의한 신규 PHA의 합성
2. PHA 분해 메커니즘 및 세포 내의 PHA 결합 단백질을 이용한 PHA 생합성 시스템의 개선
3. PHA 산업화의 현재 상태

14절 소규모에서도 에너지 절약 저비용의 바이오에탄올 생산 기술의 개발～고체 연속 병행 복발효의 사례

1. 바이오 에탄올 원료 및 전처리
2. 생산 비용 구성 및 생산 규모
3. 집계형 고체 연속 병행 복발효(CCSSF) 시스템
4. 잡균 대책
5. CCSSF의 특징과 과제
6. 생산 비용

15절 오르니틴 고생산 청주 효모의 분리 기술의 개발

1. 프롤린과 오르니틴 고생산 효모 분리
2. 프롤린과 오르니틴 고생산 효모의 전체 게놈 DNA 분석
3. ARG5,6 돌연변이가 세포 내 아미노산 양에 미치는 영향
4. NAGK 발현 플라스미드의 구축
5. 재조합 NAGK의 발현 및 정제
6. NAGK의 아미노산 치환이 NAGK 활성에 미치는 영향
7. 프롤린과 오르니틴 고생산 돌연변이 균주를 이용한 청주 소입 시험

16절 미세조류를 이용한 화력발전소 CO2 고정 바이오연료 생산기술 개발

1. 미세 조류의 광합성 능력 측정 및 응용
2. 레이스웨이(RW)형 배양조의 최적 설계
2.1 RW형 배양조
2.2 조류의 흡광 특성의 계측
2.3 RW형 배양조의 모델화
2.3 모델 검증 시험 결과
2.4 RW형 미세조류 배양조를 이용한 발전소 CO2 리사이클 시스템
3. 측면 출광형 광섬유 배양조에서의 고효율, 고밀도 배양
4. LED 조사 습벽탑형 배양조를 이용한 재생 가능 에너지 탄소 재활용 시스템

◇제5장 바이오 프로세스에 있어서의 회수·여과·분리의 기본 기술과 그 응용 ◇

1절 여과

1. 여과의 분류
1.1 정압 여과와 정속 여과
1.2 가압 여과와 감압 여과
1.3 데드 엔드 여과와 크로스 플로우 여과
1.4 케이크 여과와 폐색 여과
2. 여과의 기본 모델
2.1 여과 모델의 기본 요소
2.2 여과 저항의 평가 방법
3. 케이크 여과 모델
3.1 케이크 여과 속도식
3.2 정압 여과식
3.3 정속 여과식
4. 케이크 구조 평가
4.1 케이크의 압축성과 구조
4.2 평균 여과비저항의 평가방법
4.3 평균 공극률의 평가 방법
4.3.1 직접 측정법
4.3.2 간접적 측정법
4.4 압축성 지수의 평가 방법
4.4.1 압축성 지수의 정의와 의미
4.4.2 정압 여과에 의한 측정법
4.4.3 정속 여과에 의한 측정법
5. 단백질 여과의 예
5.1 단백질로 이루어진 케이크 구조의 평가
5.2 2종의 단백질로 이루어지는 케이크 구조의 평가

2절 용매 추출

1. 물질(용질)의 용해 현상에 대해서
2. 용해도 파라미터란?
3. 용해도와 용해도 파라미터의 상관관계
4. 용해도의 이론 추산~초임계 이산화탄소 중의 고체 용질의 용해 현상을 예로~
5. 분배 계수의 이론 추산~용해도의 이론 추산을 응용해~
6. 추출 시뮬레이션 ~ 추출 분리의 이론 예측을 목표로 ~
6.1 반회분식 추출
6.2 연속 추출(향류 접촉 추출)

3절 막 분리

1. 분리막의 종류, 분리의 메카니즘과 구동력
2. 막 모듈과 운전
3. 투과 유속, 처리량 및 프리필터
5. 단일 사용, 연속 공정
6. RO에 의한 정제수의 제조

4절 흡착

1. 분리 정제에서 흡착
1.1 분리 원리와 상호 작용
1.2 물리 흡착과 화학 흡착
1.3 소수성 상호 작용에 의한 단백질의 비특이 흡착
1.4 각종 상호작용과 단백질의 비특이적 흡착량
1.5 바이오 파울링의 억제, 블로킹 처리
2. 흡착을 이용한 각종 바이오프로세스·바이오디바이스 응용
2.1 온도 응답성 고분자에 의한 생체 분자의 흡탈착으로부터 재생 의료에의 응용
2.2 바이오 센서 등의 분자 인식 재료에 흡착 현상의 응용

5절 농축

1. 막 분리에 의한 농축
1.1 정밀 여과와 한외 여과
1.2 막소재
1.3 한외 여과의 이용 예 1)
1.4 여과에 의한 미생물·세포의 분리
1.5 이온 교환막에 의한 이온성 물질의 농축
2. 침전에 의한 농축
2.1 원심 분리
2.2 결정화에 의한 분리
2.3 단백질의 염석·등전점 침전·유기 용매 침전
3. 추출
3.1 액액 2상 추출
3.2 수성 2상 추출
4. 흡착
4.1 정전적 상호작용
4.2 소수성 상호작용
4.3 생체 분자간 친화성(친화성)
5. 동결농축법

6절 탈수

1. 지금까지의 탈수 공정
2. 막에 의한 탈수 기술
3. 제올라이트 정보
4. 제올라이트 막과 막 모듈의 구조
5. 제올라이트 막을 이용한 탈수 정제 기술
6. 제올라이트 막에 의한 정삼투

◇제6장 바이오 프로세스에 있어서의 각종 크로마토그래피 기술과 그 응용◇

1절 이온 교환 크로마토그래피

1. 이온 교환 크로마토그래피의 원리
1.1 이온 교환 분리 모드의 원리
1.2 분리도와 그 요인
1.3 흡착량과 회수율
2. 이온 교환 크로마토그래피의 실제
2.1 이온 교환 크로마토그래피 분리제의 종류
2.2 컬럼 선택
2.3 분리 정제 조건의 최적화
3. 이온 교환 크로마토그래피 분리 공정 각론
3.1 평형화
3.2 시료 조제와 부하
3.3 세정(압출)
3.4 용리
3.5 재생·회생
3.6 재평형화
4. 스케일업
4.1 스케일업의 기본
4.2 스케일업에 있어서의 입경의 영향
5. 바이오 공정에서 이온 교환 크로마토 그래피의 예
5.1 소 초유 유청에서 락토페린 분리
5.2 재조합 모노클로날 항체(mAb) 함유 차이니즈 햄스터 난소(CHO) 세포 배양액의 이온
5.3 분석·세미분취용 이온 교환 크로마토그래피

2절 소수성 크로마토그래피

1. 단백질의 소수성
2. 소수성 크로마토그래피 컬럼
3. 용매 효과
4. 염석 효과 크로마토그래피
5. 소수성 크로마토그래피의 응용 예

3절 역상 크로마토그래피

1. 역상 크로마토그래피의 원리
1.1 분배 크로마토그래피
2. 역상 크로마토그래피 시스템
2.1 HPLC, UHPLC의 송액계
2.2 HPLC, UHPLC 샘플 도입 시스템
2.3 컬럼 오븐
3. 역상 크로마토그래피 담체
3.1 실리카계 충전제 2)
3.2 비실리카계 충전제
3.3 담체에 있어서의 관능기
4. 검출기
4.1 자외 가시 분광 광도 검출기 · 포토 다이오드 어레이 검출기
4.2 형광 검출기
4.3 시차 굴절률 검출기
4.4 증발산 산란 검출기
4.5 전기화학 검출기
4.6 질량 분석계
5. 분리의 실제
5.1 이론 단수
5.2 분리도
5.3 용리액

4절 멀티모달 크로마토그래피

1. 멀티모달 크로마토그래피의 유용성
2. 리간드의 구조와 물성
3. 실시예
4. 용질의 결합 및 용출에 있어서의 이동상의 효과
5. 용출제로서 아르기닌

5절 초임계 유체 크로마토그래피

1. 초 임계 유체 크로마토 그래피의 원리, 메커니즘 및 특징
2. 기존 크로마토 그래피의 용출 시간 예측 모델
2.1 이동상 밀도에 주목한 모델
2.2 Ablaham model11)
3. 용해도 파라미터를 이용한 보유 계수 예측 모델의 초 임계 영역으로의 확장 19)
3.1 용해도 파라미터 및 열역학 파라미터를 이용한 유지 계수 예측 모델
3.2 eHSP형 유지 계수 예측 모델의 적용성 검증

6절 온도 응답성 크로마토그래피

1. 온도 반응성 고분자 변형 크로마토 그래피 담체의 제조 방법
2. 소수성 상호 작용을 강력하게 한 온도 응답 크로마토 그래피
3. 온도 반응성 이온 교환 크로마토그래피
4. 온도 반응성 단백질 흡착 크로마토그래피
5. 온도 응답성 믹스 모드 크로마토그래피
6. 임상 분석을 위한 온도 응답 크로마토그래피
7. 온도 반응성 고분자 브러시 변형 모노리스 실리카에 의한 고속 분석

◇제7장 단백질의 생산과 분리·정제의 구체적 사례◇

1절 단백질의 친화성 정제

1. 친화성 정제 개요
1.1 경쟁적인 용출
1.2 용액 조건의 변경에 의한 용출
1.3 폴리펩티드 사슬의 절단에 의한 용출
1.3.1 프로테아제에 의한 폴리펩티드 사슬의 절단을 이용한 용출
1.3.2 인테인에 의한 폴리펩티드 사슬의 자기 절단을 이용한 용출
2. 크로마토그래피 이외의 친화성 정제법
2.1 배치 방법
2.2 자기 비드를 이용한 정제법
2.3 스핀 컬럼을 이용한 정제법
3. 고체 결합 펩티드를 이용한 친화도 정제
3.1 실리카 결합 펩티드를 이용한 친화성 정제
3.2 자철광 입자를 담체로 한 His-tag 융합 단백질의 친화성 정제
4. 자기 조립 태그를 이용한 정제
4.1 엘라스틴 유사 폴리펩티드를 이용한 정제
4.2 기타 자기 조립 태그

2절 단백질의 분별 침전

1. 황안 염석
2. 유기 용매 침전
3. 비전화 수용성 폴리머 침전
4. 등전점 침전
5. 고분자 전해질 침전

3절 효소 정제의 수법과 최적화

1. 정제 대상 효소에 대해 미리 알고 싶은 것
1.1 효소 활성의 측정 방법
1.2 유사 효소의 정제법
1.3 등전점
1.4 열안정성
1.5 pH 안정성
2. 효소 정제에 있어서의 기본적인 주의점
2.1 정제 공정은 가능한 한 저온에서 실시한다
2.2 정제중의 용액을 거품내지 않는다
2.3 정제중의 효소 용액의 pH는 등전점으로부터 벗어난다
3. 효소 정제 기술
3.1 황안 분획
3.2 1 mL의 프리팩 컬럼을 이용한 정제
3.3 친화성 크로마토그래피
3.4 자이모그래피
3.5 정제표의 작성

4절 대장균을 이용한 단백질 분비 생산

1. 대장균의 세포 표층 구조
2. 대장균을 이용한 재조합 단백질의 분비 생산에 대한 접근법
2.1 1단계 분비
2.2 2단계 분비
2.2.1 2단계 분비에 있어서의 1단계째의 분비
2.2.2 2단계 분비에 있어서의 1단계째의 분비

5절 효모 세포에 의한 이종 단백질 생산

1. 효모 단백질 생산 시스템의 일반적인 특징과 각종 효모의 특성
1.1 Saccharomyces cerevisiae에 의한 이종 단백질 생산
1.2 Schizosaccharomyces pombe에 의한 이종 단백질 생산
1.3 기타 효모에 의한 이종 단백질 생산
2. 메탄올 자화성 효모에 의한 이종 단백질 생산
2.1 메탄올 자화성 효모의 특징
2.2 메탄올 자화성 효모에서 이용되는 프로모터와 발현 제어
2.3 이종 단백질 대량 생산을 위한 유전자 발현 카세트의 설계
2.4 메탄올 자화성 효모에서의 이종 단백질 분비 생산을 위한 기술 개발 전략
2.5 메탄올 자화성 효모에서 퍼옥시좀 내 이종 단백질 생산

6절 누룩균을 이용한 재조합 단백질 생산

1. 시스 엘리먼트 RegionIII를 이용한
2.5'UTR의 변경에 의한 번역의 효율화
3. 고효율 터미네이터 획득
4. 셀프 클로닝을위한 발현 플라스미드의 구축 및 그 이용
5. 저퍼 멘토에 의한 효소 생산
6. 누룩균 단백질 대량 생산 시스템의 현상
7. 단백질 생산성을 더욱 높이려면

7절 누에 무세포계를 이용한 단백질 생산과 분리 기술
1. 무세포 단백질 합성 시스템
2. 누에 무 세포 단백질 합성 시스템 개발
3. 누에 무 세포 단백질 합성 시스템의 실용화
3.1 합성량 향상을 실현하는 번역 촉진 서열의 탐색
3.2 중부 실크선을 이용한 무세포 단백질 합성계의 개발
3.3 후방 실크선을 이용한 무세포 단백질 합성계의 개량
3.4 엘리 잠을 이용한 무세포 단백질 합성계의 개발
3.5 실용화할 무세포 단백질 합성계의 선택
4. 누에 무 세포계를 이용한 단백질 생산 및 분리 정제
5. 연구 성과를 활용하는 벤처

8절 식물 조직으로부터의 의료용 단백질의 추출과 정제
1. Bensamiana 식물에서 일시적인 발현에 의한 재조합 의료 단백질 생산
2. 개론적인 내용
3. 사례 소개; 글루코 셀레 브로시다아제
4. 분리 정제를 포함한 다운스트림 비용

◇제8장 펩티드·핵산 등 모달리티 의약의 생산과 분리 정제◇
1절 중분자 펩티드 제조를 지향한 신규 액상 펩티드 합성법의 개발과 합성예
1. 펩타이드 의약품의 화학 합성 개요
1.1 펩티드 사슬 구축
1.1.1 액상 합성
1.1.2 고상 합성
1.1.3 태그형 액상 합성법
1.2 탈보호 공정
1.3 정제 공정
1.4 동결건조
2. 신규 수렴형 액상 펩티드 합성법의 개발
2.1 개요
2.2 종래형 액상 합성법의 제한
2.3 신규 실릴에스테르형 카르복실산 보호기(SIPSR)
2.4 신규 아미노산 축합법 R-CouplingR
3. 신규 액상 합성 기술 SYNCSOLR에 의한 펩티드 합성 연구의 예

2절 실리카겔 컬럼에 의한 펩티드·단백질의 정제 기술과 그 고정밀도·저비용화
1. 중간 구멍과 관통 구멍
2. 퍼퓨전 효과
3. 모노리스형 실리카겔
4. 실험 결과
4.1 펩티드/단백 시료의 분리 정제 시험에
4.2 압력 측정과 스케일 업 컬럼에 사용한 크로마토그래피용 충전제
4.3 처리량의 성능 평가에 사용한 크로마토그래피용 충전제
4.4 역상 분배 액체 크로마토그래피(RPLC)

3절 액체 크로마토그래피에 의한 핵산의 분리 정제
1. 분석 LC에서 분리 정제 LC로의 흐름
1.1 분리 정제 LC의 특징
1.2 스케일 업 절차
1.3 분리 정제 공정
2. 올리고뉴클레오티드의 정제
2.1 이온 교환 크로마토그래피(IEC)의 이용
2.2 소수 크로마토그래피(HIC)의 이용

4절 바이오의약품 제조에 있어서의 E&L 평가와 여과 멸균 공정 및 싱글 유스 시스템의 밸리데이션
1. E&L 규제 당국 및 산업 동향
2. E&L 평가의 위험 기반 접근법
2.1 평가의 흐름
3. 의약품 개발 단계 및 E&L 평가
4. 프로세스 및 E&L 평가
4.1 상류 공정～원약 보관
4.2 제제화 공정

Title: 바이오 프로세스를 이용한 유용성 물질 생산 기술 ~동물·식물 세포나 미생물의 배양·분리 정제 기술~