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生化学工学はバイオプロセス工学とも呼ばれ、化学工学と生物工学に由来する研究分野です。主に生物（発酵など）または有機分子（多くの場合酵素）を伴う単位プロセスの設計、構築、および進歩を扱い、バイオ燃料、食品、医薬品、バイオテクノロジー、水処理プロセスなどの関心領域でさまざまな用途があります。 [1] [2]生化学エンジニアの役割は、研究室で生物学者と化学者が開発した発見を大規模な製造プロセスに変換することです。
歴史
何百年もの間、人類は生物の化学反応を利用して製品を作ってきました。1800年代半ば、ルイ・パスツールは発酵を研究し、これらの生物の役割を調べた最初の人の一人でした。彼の研究は、今日まで使用されている低温殺菌の使用にも貢献しました。1900年代初頭までに、微生物の使用は拡大し、工業製品の製造に使用されるようになりました。この時点では、生化学工学はまだ分野として発展していませんでした。生化学工学の分野が確立されたのは、1928年にアレクサンダー・フレミングがペニシリンを発見したときでした。この発見の後、土壌、庭、森林、川、小川などの場所から微生物の特性についての研究を続けるために、世界中からサンプルが収集されました。今日、生化学エンジニアは、食品から医薬品まで、さまざまな業界で働いています。これは、効率性と生産性に対するニーズが高まっているためであり、生物学的システムと化学反応が相互に作用し、それらをどのように使用してこれらのニーズを満たすことができるかについての知識が必要です。
アプリケーション
バイオテクノロジー
バイオテクノロジーと生化学工学は密接に関連しており、生化学工学はバイオテクノロジーのサブブランチと見なすことができます。バイオテクノロジーの主な焦点の1つは医療分野であり、生化学エンジニアは医薬品、人工臓器、生体医療機器、化学センサー、薬物送達システムを設計するために取り組んでいます。[3]生化学エンジニアは、生物系における化学プロセスに関する知識を使用して、人々の健康を改善する具体的な製品を作成します。具体的な研究分野には、代謝、酵素、組織工学が含まれます。細胞培養の研究は、天然燃料の開発、薬物および製薬プロセスの生産効率の向上、さらには病気の治療法の開発など、多くの用途があるため、生化学工学およびバイオテクノロジーで広く使用されています。[4]バイオテクノロジー内の生化学工学のその他の医療用途には、遺伝子検査と薬理ゲノム学があります。
食品産業
生化学エンジニアは、主に食品の生産、加工、包装、保管、流通を改善するシステムの設計に焦点を当てています。[1]一般的に加工される食品には、小麦、果物、牛乳などがあり、これらは製粉、脱水、低温殺菌などの処理を経て販売可能な製品になります。食品加工には、一次、二次、三次という3つのレベルがあります。一次食品加工では、農産物を食品に変えることができる他の製品に変え、二次食品加工では、容易に入手できる材料から食品を作り、三次食品加工では、すぐに食べられる食品や加熱して提供する食品を商業的に生産します。食品の乾燥、漬物、塩漬け、発酵は、酵母、カビ、細菌による腐敗を防ぎ、食品を保存するために使用された最も古い食品加工技術の一部でした。[5]食品の保存方法は、現在の食品安全基準を満たすように進化してきましたが、今でも過去と同じプロセスを使用しています。生化学エンジニアは、ゴールデンライスなど食品の栄養価の向上にも取り組んでいます。ゴールデンライスは、ビタミンA欠乏症が問題となっている特定の地域での予防を目的として開発されました。保存技術の向上に取り組むことで、食品を保存する際に栄養素を長期間保持することもできます。包装は、製品を汚染、物理的損傷、改ざんから保護することで、食品の安全性を確保するだけでなく、保存においても重要な役割を果たします。[5]包装により、食品の輸送や提供も容易になります。食品業界で働く生化学エンジニアの一般的な仕事は、人口の需要を満たすために、これらすべてのプロセスを大規模に実行する方法の設計です。このキャリアパスの責任には、実験の設計と実行、プロセスの最適化、新技術の開発に関するグループとの協議、機器や施設のプロジェクト計画の作成が含まれます。[5]
教育
- オーバーン大学[6]
- ジョージア大学 （生化学工学）[7]
- ミシガン工科大学[8]
- マクマスター大学[9]
- ミュンヘン工科大学[10]
- ウィーン自然資源・生命科学大学[11]
- ケック応用生命科学大学院大学（KGIアムジェンバイオプロセシングセンター）[12] [13]
- Kungliga Tekniska högskolan - KTH – 王立工科大学 (産業バイオテクノロジー学部)
- クイーンズランド工科大学(QUT)
- ケープタウン大学（バイオプロセス工学研究センター）[14]
- SUNY-ESF (バイオプロセス工学プログラム)
- シャーブルック大学
- ブリティッシュコロンビア大学
- カリフォルニア大学バークレー校
- カリフォルニア大学デービス校
- サバンナ工科大学
- イリノイ大学アーバナシャンペーン校（統合バイオプロセス研究研究所）[15] [16]
- アイオワ大学（化学・生化学工学）
- ミネソタ大学（バイオ製品およびバイオシステム工学）
- イーストカロライナ大学
- インド、アラハバード、ジェイコブ・バイオテクノロジー・バイオエンジニアリング学部
- インド工科大学バラナシ校
- インド工科大学カラグプル校
- ムンバイ化学技術研究所
- ジャダブプル大学
- イタジュバ連邦大学(UNIFEI)
- マレーシア クランタン大学(UMK)
- サン・ジョアン・デル・レイ連邦大学 - UFSJ
- パラナ連邦工科大学
- パラナ連邦大学 - UFPR
- サンパウロ州立大学
- パラー連邦大学 UFPA
- ルーヴァン大学(UCLouvain) [17] [18]
- ステレンボッシュ大学
- ノースカロライナ州立農業技術大学
- ノースカロライナ州立大学
- バージニア工科大学
- エーゲ大学/ トルコ（バイオエンジニアリング学部）[19]
- コスタリカ国立大学
- ブラウィジャヤ大学(農業工学部) [20] [21]
- インドネシア大学
- ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン（生化学工学部）[22]
- マレーシア工科大学[23]
- クアラルンプール大学マレーシア化学生物工学技術研究所[24]
- ザグレブ大学、食品技術・バイオテクノロジー学部、クロアチア[25]
- ヴィラノバ大学[26]
- ワーゲニンゲン大学[27]
- ダブリン大学
- オバフェミ・アウォロウォ大学[28]
- バーミンガム大学
- コアウィラ自治大学(生物科学学部)
- シラパコーン大学タイ
- マレーシア ペルリス大学(UniMAP)、バイオプロセス工学部 (SBE)
- ベルリン工科大学、バイオプロセス工学学部長
- クイーンズランド大学
- デンマーク工科大学、化学・生化学工学部、バイオエンジニアリング研究センター[29]
- サウスダコタ鉱山技術学校[30]
- チュニス国立応用科学技術研究所（産業生物工学プログラム）
- ハンブルク工科大学 (TUHH)
- マプア大学
生化学工学は多くの大学で専攻科目として提供されているわけではなく、化学工学の分野の 1 つです。以下の大学では生化学工学の学位を提供していることが知られています。
- ブラウン大学– プロビデンス、ロードアイランド州
- クリスチャンブラザーズ大学– テネシー州メンフィス
- コロラド鉱山学校– コロラド州ゴールデン
- ローワン大学– ニュージャージー州グラスボロ
- コロラド大学ボルダー校– コロラド州ボルダー
- ジョージア大学– ジョージア州アセンズ
- カリフォルニア大学デービス校– カリフォルニア州デービス
- ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン– ロンドン、イギリス
- 南カリフォルニア大学– カリフォルニア州ロサンゼルス
- ウェスタンオンタリオ大学– カナダ、オンタリオ州
- インド工科大学バラナシ校（BHU） – バラナシ、ウッタル・プラデーシュ州
- インド工科大学デリー校– デリー
- ティファナ工科大学 – メキシコ
- バグダッド大学工学部、アル・フワーリズミ生化学
参照
- 生化学工学
- 藻類からのバイオ燃料
- 生物学的水素生産（藻類）
- バイオプロセス
- バイオ製品工学
- バイオ製品
- バイオリアクター埋立地
- バイオシステム工学
- 細胞療法
- 下流（バイオプロセス）
- 電気化学的エネルギー変換
- 食品工学
- 産業バイオテクノロジー
- 微生物学
- モスバイオリアクター
- 光バイオリアクター
- 物理化学
- ユニット操作
- 上流（バイオプロセス）
- 医薬品製造におけるバイオテクノロジーの利用
参考文献
- ^ ab "生化学工学".カリフォルニア大学デービス校. 2015年11月27日. 2019年2月13日閲覧。
- ^ Ruairi.Kavanagh (2014-12-18)。 「生化学工学者」。グラディレランド。2019年2月13日に取得。
- ^ 「化学および生化学工学 | 工学部」www.brown.edu。2019年2月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年3月18日閲覧。
- ^ 「生化学エンジニア | 科学と工学のキャリア」。Science Buddies 。2019年3月18日閲覧。
- ^ abc Driver, Kelly; Health, JH Bloomberg School of Public. 「食品加工」。ジョンズ・ホプキンス大学ブルームバーグ公衆衛生大学院。2021年4月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年3月18日閲覧。
- ^ 「バイオシステム工学（バイオプロセス工学オプション） - BBSE < オーバーン大学」。
- ^ 「化学・材料・生物医学工学部の学部プログラム」。
- ^ 「マイナー – 化学工学 – ミシガン工科大学」.
- ^ 「マクマスター大学工学部：バイオテクノロジー」。2016年9月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年9月13日閲覧。
- ^ 「学位プログラム」.
- ^ http://www.boku.ac.at/lehre/studabt/studien/master/h066418/?selectedTypes=&selectedTGs=&selectedOEs= [永久リンク切れ ]
- ^ 「Amgen Bioprocessing Center (ABC)」。2014年7月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年6月28日閲覧。
- ^ 「バイオプロセシング」。2015年3月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年9月2日閲覧。
- ^ 「ようこそ」。
- ^ 「農業・消費者・環境科学部農業・生物工学科研究領域」 。 2018年4月19日閲覧。
- ^ 「Integrated Bioprocessing Research Laboratory (IBRL) – University of Illinois, Urbana-Champaign」2018年4月19日閲覧。
- ^ パリ、ベルナール。「UCL – 2013～2014年度のコース説明」。
- ^ Evrard, Réginald. 「バイオサイエンス工学部」。2013年5月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「Ege-404」.
- ^ 「ブラウィジャヤ大学」.
- ^ 「バイオプロセス技術研究プログラム – 農業工学科 – 農業技術学部」。
- ^ 「生化学工学」2018年7月13日。
- ^ 「工学士（化学・バイオプロセス）」。2013年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年3月2日閲覧。
- ^ 「UniKL MICET」.
- ^ バイオテクノロジー、食品技術学部。「バイオプロセス工学 - PBF」。
- ^ 「生化学工学の概要」。2015年6月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年6月27日閲覧。
- ^ 「ワーゲニンゲンUR」.
- ^ “オバフェミ・アウォロウォ大学、イレ・イフェ”.
- ^ 「DTU Chemical Engineering, BIOENG Research Centre」。2018年4月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年4月19日閲覧。
- ^ 「SDSMT化学生物工学研究」。