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公開番号2025138433
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024037527
出願日2024-03-11
発明の名称反応槽、反応槽内モニタリングシステム及び反応槽内モニタリング方法
出願人株式会社日立ハイテクソリューションズ
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類C12M 1/00 20060101AFI20250917BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】反応のモニタリングを効率的に行うことを課題とする。
【解決手段】培養液が充填される培養槽1の本体の中に透析部3が設けられており、透析部3には、タンパク質の分子量未満の分子量を有する物質を透過させる透析膜31が設けられているとともに、透析部3により回収された低分子物質Mの前処理を行うための前処理部4と、第1の溶媒が収容されている第1の溶媒槽と、第1の溶媒槽に収容されている第1の溶媒を透析部3に送るための第1の送液部と、のそれぞれが、透析部3と流通可能に接続されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
反応液が充填される反応槽の本体の中に透析部が設けられており、
前記透析部には、タンパク質の分子量未満の分子量を有する物質を透過させる透析膜が設けられている
反応槽。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
反応液が充填される反応槽の本体の中に設けられている透析部と、
前記透析部により回収された試料の前処理を行うための前処理部と、
を備え、
前記透析部には、タンパク質の分子量未満の分子量を有する物質である前記試料を透過させる透析膜が設けられている
反応槽内モニタリングシステム。
【請求項３】
第１の溶媒が収容されている第１の溶媒槽と、
前記第１の溶媒槽に収容されている前記第１の溶媒を前記透析部に送るための第１の送液部と、
のそれぞれが、前記透析部と流通可能に接続されている
ことを特徴とする請求項２に記載の反応槽内モニタリングシステム。
【請求項４】
前記第１の送液部から前記透析部への前記第１の溶媒の送液を制御する第１の送液制御部と、
前記透析部から前記前処理部への送液を制御する第２の送液制御部が設けられている
ことを特徴とする請求項３に記載の反応槽内モニタリングシステム。
【請求項５】
前記前処理部は、
前記透析部で回収された前記試料を一時的に保持するための保持部と、
前記保持部に送られる第２の溶媒が収容されている第２の溶媒槽と、
前記第２の溶媒を前記保持部に送るための第２の送液部と、
前記保持部に送られる液体の流路を切り替えるための第１の流路切替部と、
前記試料が前記第１の溶媒に混合している溶液において、前記試料を濃縮するための濃縮部と、
前記濃縮部で濃縮された前記試料に含まれる各物質を分離するための分離部と、
前記濃縮部を介し前記分離部に送られる第３の溶媒が収容されている第３の溶媒槽と、
前記濃縮部を介して、前記第３の溶媒を前記分離部に送るための第３の送液部と、
前記濃縮部に送液する溶媒を前記第２の溶媒か前記第３の溶媒かを選択すると共に、前記濃縮部を介して、前記第３の溶媒を前記分離部に送液する第２の流路切替部と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の反応槽内モニタリングシステム。
【請求項６】
前記前処理部で処理された前記試料を分析するための分析部
を備えることを特徴とする請求項２に記載の反応槽内モニタリングシステム。
【請求項７】
前記分析部は、質量分析計である
ことを特徴とする請求項６に記載の反応槽内モニタリングシステム。
【請求項８】
前記反応槽に枝管が設けられており、
前記透析部は、前記枝管の内部に設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の反応槽内モニタリングシステム。
【請求項９】
前記枝管に、前記枝管の内部の液体を採取するための採取口が設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の反応槽内モニタリングシステム。
【請求項１０】
前記反応槽と前記枝管との間にバルブが設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の反応槽内モニタリングシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応槽、反応槽内モニタリングシステム及び反応槽内モニタリング方法の技術に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
バイオ医薬品や食料品の製造において、反応槽の内部培養環境の状態を把握することは重要である。反応槽の内部培養環境が悪化すると、所望の生成物の収率が低くなる他、生成物の品質にも影響が現れる。反応槽の内部培養環境の状態を把握するため、一般的には、反応槽の内部の溶液を採取し、その溶液を分析することにより、反応槽の内部培養環境を調べる方法が用いられる（オフライン分析）。この場合、分析対象は、溶存酸素濃度、ｐＨ、アミノ酸や糖等の栄養素、細胞や菌の密度、濁度、生成物の濃度、代謝物等、多岐に渡る。そして、各々の分析対象に応じて適切な分析装置が用いられる。
【０００３】
一方、反応槽の内部の溶液を採取せずに分析する方法も検討されている。特許文献１には、ワインの発酵容器の内部を、ラマン分光により分析する方法が開示されている（ＦＩＧ．１参照）。
【０００４】
特許文献２には、「微生物又は細胞を培養槽１内に収容された培養液中で培養する培養工程と、前記微生物又は細胞が生産した培養液中の生成物を膜分離装置３によって分離する膜分離工程とを含む連続培養方法であって、前記膜分離装置３は、培養槽１内に設置されており、前記膜分離工程は、前記培養槽内の培養液と、該培養液の浸透圧よりも高い浸透圧を有するドロー溶液とを分離膜を介して接触させることにより、培養液中の前記微生物又は前記細胞が生産した生成物を前記分離膜を透過させて前記ドロー溶液中に移動させる正浸透工程である」連続培養方法および連続培養装置が開示されている（要約参照）。
【０００５】
特許文献３には、「試料のトラップ装置を導入した液体クロマトグラフ直結形質量分析計において検出感度を高めることが出来る」液体クロマトグラフ直結形質量分析計が開示されている（要約参照）。
【０００６】
非特許文献１には、透析セルとサンプルループを用いた分析方法が記載されている（２３１頁、右カラム９行目から２３２頁、左カラム１５行目参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
米国公開公報第２０２１／０２５５０４０号
特開２０１９－１４６５１５号公報
特開平８―２０１３４３号公報
【非特許文献】
【０００８】
小林泰之，山本喬久，“イオン分析への透析法の適用”、ぶんせき、２０２１年、P.231-P.235
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
反応槽内の化学物質を分析する場合、前記したように、反応槽内の溶液の一部を採取し、採取した試料を質量分析計のような精密分析手段で分析するのが一般的である（オフライン分析）。この場合、溶液を採取する際に、汚れ、細菌、ウイルス等が反応槽の内部に入り込み、反応槽内を汚染するおそれがある。また、反応槽の内部が汚染されるリスクがあるため、高頻度で溶液を採取し、分析対象とする成分の濃度変化を詳しく調べることが難しいという課題がある。
【００１０】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、反応のモニタリングを効率的に行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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