スマートセル技術の応用事例～植物組織培養による活性型ビタミンD3

高効率生産の研究～

2018年 11月9日

株式会社竹中工務店

共同研究先：大阪大学、神戸大学、大阪府立大学、北海道医療大学キリン（株）、神戸天然物化学（株）

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※ 本資料・図面等の著作権は株式会社竹中工務店に帰属します。

発表内容

１．会社紹介

２．NEDO事業への参加

事業名；植物等の生物を用いた高機能品生産技術の開発

３．基盤技術の紹介

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※ 本資料・図面等の著作権は株式会社竹中工務店に帰属します。

資本金：500億円［非上場］売上高：約 1.2兆円従業員数：7,307人資格者：一級建築士：2,464人技術士：175人博士：112人

（2017年1月）

会社概要

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竹中の歩み：伝統を受け継ぎ 豊かな未来を拓く

竹中工務店は、1610年（慶長15年）の創業以来、建築を専業とし、

ランドマークとなる多くの建築物を手掛け社会発展の一翼を担ってきました。

建築とは、生命や財産を守る器であると同時に社会の資産であり、

その時代の文化を後世に伝えつぐものである

―そうした仕事への誇りを込め、私たちは、携わった建物を「作品」と

呼んでいます。

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竹中のまちづくり

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新たな価値を創る

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なぜ植物での物質生産か？

植物は１，０００，０００もの代謝産物を生合成する

微生物で不可能な複雑な化合物・脂溶性物質を生産できる

細胞毒性物質をオルガネラ（液胞、葉緑体、オイルボディ他）に隔離・配糖化などにより無害化できる

植物が持つ生合成経路を利用できる- 生合成経路が完璧に理解できなくても製造可能

動物ウィルスの感染リスク排除・ハラル対応

など Plant and Cell Physiology, Special Focus Issue:Phytochemical genomics (2013)(ed.)Muranaka and Saito

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■テーマ名称

[目標物質]

[研究開発項目]

[アウトプット]

活性型ビタミンD3（カルシトリオール）

スマートセル開発 ＋ 生産基礎技術開発

活性型ビタミンD3高効率生産技術 ⇒ 採算性に基づく事業化

骨粗鬆症患者数 1300万人（人口の10%強）大腿骨骨折治療費 140万円/件国全体の年間治療費用 1300億円関連介護費用 5000億円以上

※「骨粗鬆症の予防と治療ガイドライン2011」より

2017年度薬価 7.6 円/0.25μg

高機能組換え植物組織培養によるビタミンD3高効率生産技術の開発

■対象物質・背景

テーマ概要

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[民間企業]

(株)竹中工務店

キリン(株)

神戸天然物化学(株)

[学術機関]

大阪大学 村中 俊哉 教授 關 光准教授

大阪府立大学 太田 大策 教授 岡澤 敦司准教授

神戸大学 水谷 正治 准教授

北海道医療大学 高上馬 希重 准教授

産学連携で分担するとともに、多岐にわたる技術分野を統合し、実用化を目指す

実施体制

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環境制御による生産量向上

含有量に応じた抽出・精製

生産基礎技術開発

袋型組織培養による大量生産

スマートセル開発

VD3代謝増強

蓄積組織増強

不要代謝遮断

活性型への変換

組織培養基礎研究

大阪大学・大阪府立大学神戸大学・北海道医療大学

竹中工務店

キリン

神戸天然物化学

事業化検討

活性型ビタミンD3中間体製造・販売

実施概要

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環境制御による生産量向上

次世代ｸﾘｰﾝﾙｰﾑ空間構成技術

温湿度均一化技術

シールド技術

空気組成制御技術

振動精密制御技術

±0.01℃空調機

磁気シールド技術 電磁シールド技術

拡散ファン・DVシステム

ケミカル分析例

温熱・気流評価

ｴﾈﾙｷﾞｰ評価

不純物濃度

（粒子・ケミカル）評価

振動環境評価

騒音・音環境評価

電磁環境評価

磁気環境評価

アクティブ微振動制御装置TACMI

ﾛｰｶﾙｸﾘｰﾝｼｽﾃﾑ ・ ﾐﾆｴﾝﾊﾞｲﾛﾒﾝﾄ技術

極低水分空気供給技術 低酸素空気供給技術

工場内温熱気流解析

装置周辺温熱気流解析

ケミカル汚染制御技術生産施設環境予測技術

生産施設環境評価技術

成長産業を支える竹中の環境制御技術

90%

83%

75%

68%

60%

52%

一般的な構造

高光透過構造

構造形式毎の太陽光透過率の予測

■植物栽培施設のシミュレーション例

栽培植物

発熱部 冷却部

温度℃ 3010 200

絶対湿度 0.000 0.005 0.010

栽培部環境の予測

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植物由来ビタミンD3製造・販売事業

出資者：竹中工務店・キリン・神戸天然物化学

事業化検討

事業開始

営業マーケティング

商品開発原料植物生産 抽出・精製

三社共同

竹中工務店

キリン

神戸天然物化学

分担：神戸天然物化学分担：キリン

分担：竹中工務店

植物組織培養

施設運営

抽出・精製・品質管理

助成事業終了後の事業化構想

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バイオクリーン・バイオセーフティ実験施設の目的

高度な医薬、医療、バイオ分野の進化に応えるために実証実験を可能とする研究開発拠点として当社技術研究所内に構築

再生医療・バイオ創薬分野のエンジニアリング力の強化へ

竹中技術研究所

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バイオクリーン・バイオセーフティ技術

バイオクリーン・バイオセーフティ技術

気流・粒子の可視化技術

漏洩・曝露リスクの評価技術

気密性能の確保技術

室圧制御の安定化技術

室内除染技術

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気密性能の確保技術

隙間：小 隙間：大0.001 0.01 0.1 1 10

床面積当たりの隙間面積[cm2/m2]

気密住宅

2cm2

クリーンルーム

0.1～0.15cm2

一般の実験動物飼育室

ﾊﾞｲｵｸﾘｰﾝﾊﾞｲｵｾｰﾌﾃｨ実験室に求められる性能

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室圧制御の安定化技術

－ －－－－－－ －－－－－－－ 0

実験室

0

バイオクリーン（無菌化）のための陽圧設定

バイオセーフティ（封じ込め）のための陰圧設定

無菌化と封じ込めの両立

0

実験室

+ ++ + ++ ++ + +

0

陽圧（＋側）

陰圧（－側）

+ －

気流の方向室間差圧のレベル

“無菌化”や“封じ込め”に必要な室間気流を自由に設定

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気流・粒子の可視化技術

気流バランスを厳密に調整し性能を担保

「封じ込め」と「無菌作業」が行える装置

安全キャビネットの気流

気流ベクトルの解析

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漏洩・曝露リスクの評価技術

秤量ブース作業時の飛散濃度・曝露量

コンタ： 床面堆積薬塵濃度 [μg/100cm2] 数値： 空中粉塵濃度 [μg/m3]

粉体(500g)の移し替え

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室内除染技術

室内除染実験 腐食影響試験

室内除染ガス発生装置（天井設置）

腐食状況の例（塗装の火膨れ）

曝露前 曝露後

薬剤曝露後の建材表面性状に関するミクロレベル分析

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2015年11月に完成、2016年2月より運用を開始。オープンイノベーションの場として、

産学官との連携による共同実験も実施中。

運用状況

弊社ホームページ（下記URL）で動画を交えて紹介しています。http://www.takenaka.co.jp/solution/needs/bioclean_biosafety/index.html