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製品ガイド ・ 制御・自動化

培養制御システム

培養制御システムは、バイオリアクターや培養槽のpH、DO、温度、撹拌、通気、フィード、消泡、圧力、液量などを制御し、培養工程を安定して運転するためのシステムです。

主な用途
pH/DO/温度制御・フィード制御・本培養・GMP電子記録
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掲載メーカー33社Sartorius・Eppendorf・INFORS HT ほか
掲載製品74製品9つの種類に分けて掲載
使う工程12工程細胞株開発・クローン選抜・シードトレイン・小型培養装置
関連モダリティ14種抗体医薬・ADC・二重特異性抗体

要点

メーカーと製品

33社・74製品
バイオリアクター制御・自動化プラットフォーム7製品
SartoriusBiobrain Automation Platform上流、下流、流体管理のプロセスユニットに対応するモジュール型自動化プラットフォーム。BiostatシステムやPATと組み合わせて使われる。公式サイト
SartoriusBiobrain Superviseバイオプロセス向けSCADAソフトウェア。データ取得、監視、レシピ管理、制御、21 CFR Part 11/Annex 11対応構成に関係する。公式サイト
EppendorfBioCommand SCADA SoftwarePCベースのSCADAソフトウェア。データログ、遠隔監視・制御、OPC対応機器との連携に対応する。公式サイト
EppendorfDASware control最大24台のバイオリアクターを並行監視・制御できるバイオプロセスSCADAソフトウェア。プロセス自動化とデータ取得に使われる。公式サイト
EppendorfBioFlo Control SystemsBioFlo 120/320などのベンチトップバイオリアクター制御システム。pH、DO、温度、撹拌、ガス、ポンプを制御する。公式サイト
INFORS HTEve SoftwareINFORS HTのバイオリアクター、シェーカー、周辺機器と連携するプロセス制御・データ管理ソフトウェア。公式サイト
SecurecellLucullus PIMSバイオプロセスデータ管理、装置連携、自動サンプリング、分析、フィード制御に使われるソフトウェア。公式サイト
DCS・SCADA・製造制御システム9製品
EmersonDeltaV Automation Platformライフサイエンス製造で使われるDCS/自動化プラットフォーム。バッチ制御、レシピ、監視、データ記録に対応する。公式サイト
残りの66製品を見る
EmersonDeltaV Batch / DeltaV Mimic Bioreactorバイオリアクターや発酵槽の動的モデル、バッチ制御、オペレーター訓練、制御検証に関係するDeltaV製品群。公式サイト
SiemensSIMATIC PCS neo / SIMATIC PCS 7製薬・バイオプロセス設備のDCS/プロセス制御システム。大型培養設備や製造ラインで使われる。公式サイト
SiemensSIMATIC WinCC / SCADA製造設備の監視、制御、データ収集に使われるSCADAシステム。公式サイト
Rockwell AutomationPlantPAx Distributed Control System製造設備の分散制御、プロセス制御、データ管理に使われるDCS。公式サイト
Rockwell AutomationFactoryTalk製造データ、HMI、SCADA、分析、電子記録に関係するソフトウェア群。公式サイト
YokogawaCENTUM VP製薬・バイオプロセスを含むプラント制御に使われるDCS。公式サイト
AVEVAAVEVA System Platform / InTouch製造設備のSCADA/HMI、データ可視化、プロセス監視に使われるソフトウェア。公式サイト
Inductive AutomationIgnition SCADAOPC UA、HMI、SCADA、データ連携に使われる産業用ソフトウェアプラットフォーム。公式サイト
バイオリアクター制御装置・コントローラー9製品
SartoriusBiostat B Controllerベンチトップバイオリアクター向け制御装置。細胞培養・微生物発酵のpH、DO、温度、撹拌、ガス、ポンプ制御に使われる。公式サイト
SartoriusBiostat STR Control SystemシングルユースバイオリアクターBiostat STRの制御システム。GMP製造やプロセス開発で使われる。公式サイト
CytivaXcellerex XDR Control SystemXDRシングルユースバイオリアクターのpH、DO、温度、撹拌、ガス、フィード制御に関係する制御システム。公式サイト
Thermo Fisher ScientificHyPerforma / DynaDrive ControllersHyPerformaやDynaDriveシングルユースバイオリアクターの制御装置。培養制御、データ取得、製造運用に関係する。公式サイト
EppendorfBioFlo 120ベンチスケールの細胞培養・発酵制御装置。ガラス容器やBioBLUシングルユース容器と組み合わせて使う。公式サイト
EppendorfBioFlo 320400 mL〜40 Lクラスのガラス/シングルユース容器に対応するベンチトップ制御装置。プロセス開発やスケールアップで使われる。公式サイト
Getinge / ApplikonApplikon ez2-Controlラボ〜パイロットスケールのバイオリアクター制御装置。MFC、ポンプ、撹拌、センサー制御に対応する。公式サイト
Getinge / ApplikonApplikon my-Control小型培養向け制御装置。最大3 L程度の小型培養パラメータ制御に使われる。公式サイト
INFORS HTMinifors / Labfors ControlINFORS HTのベンチトップバイオリアクター制御システム。Eveソフトウェアと組み合わせて使われる。公式サイト
PAT・オンライン分析連携8製品
SartoriusBioPAT Traceグルコース、乳酸などのオンライン測定に使われるPATプラットフォーム。フィード制御や培養制御と連携する。公式サイト
SartoriusBioPAT Viamass生細胞バイオマスをインラインで測定するセンサー。VCDトレンドや灌流制御に関係する。公式サイト
SartoriusBioPAT Spectro Ramanラマン分光を用いたバイオプロセスモニタリング。グルコース、乳酸、細胞密度などのモデル推定と制御連携に関係する。公式サイト
Endress+HauserRaman Rxn / Raman Rxn2 / Rxn4ラマン分光によるインライン/オンライン培養モニタリング。PATやフィード制御に関係する。公式サイト
FlownamicsSeg-Flow S3 Automated Sampling System自動サンプリングにより分析装置へサンプルを送り、フィード制御や工程監視に使う。公式サイト
SecurecellNumeraバイオリアクターとアットライン分析装置を接続し、サンプリング、分析、フィード制御を支援する。公式サイト
Nova BiomedicalBioProfile FLEX2グルコース、乳酸、ガス、浸透圧などの培養分析に使われる。自動サンプリングや制御連携の参照値になる。公式サイト
Roche CustomBiotechCedex Bio Analyzer培地成分や代謝物を測定し、フィード制御や培養トレンド確認に使われる。公式サイト
フィード制御・送液連携8製品
Watson-MarlowPeristaltic Pumpsフィード、酸、塩基、消泡剤、培地、サンプリングの送液に使われるチューブポンプ。培養制御システムと連携する。公式サイト
Masterflex / AvantorMasterflex Peristaltic Pump Systemsフィード添加、培地送液、pH調整液添加に使われるペリスタルティックポンプ。外部制御や通信仕様を確認して選定する。公式サイト
Quattroflow / PSG DoverQuattroflow PumpsTFF、クロマト、灌流、低脈動送液で使われる4ピストンダイアフラムポンプ。制御システム連携で安定送液に使う。公式サイト
LevitronixBPS Bioprocessing Pump Systems磁気浮上式の低せん断ポンプ。TFF、灌流、せん断感受性液の送液制御で使われる。公式サイト
SartoriusBiostat Integrated PumpsBiostatシリーズでフィード、酸、塩基、消泡剤を添加するために使われる内蔵/外部ポンプ。公式サイト
EppendorfBioFlo PumpsBioFloシリーズでフィードやpH調整液を添加するためのポンプ。公式サイト
Getinge / ApplikonPump ModulesApplikon制御装置と組み合わせるフィード、酸、塩基、消泡剤添加用ポンプモジュール。公式サイト
Mettler-ToledoWeighing / Load Cellsフィード量、培地量、排液量の重量管理に使われる。灌流や添加制御で重要になる。公式サイト
センサー・計測機器8製品
HamiltonBioprocess pH / DO / Conductivity Sensorsバイオリアクターや培養槽で使われるpH、DO、導電率、ORPなどのプロセスセンサー。公式サイト
Mettler-ToledoInPro Process SensorspH、DO、CO2、導電率などのプロセス分析センサー。細胞培養や発酵制御に使われる。公式サイト
PreSensOptical pH / DO Sensors光学式pH/DOセンサーやセンサースポット。シングルユース容器や小型培養で使われる。公式サイト
Endress+HauserpH / Conductivity / Flow / Pressure Instrumentsプロセス計測、pH、導電率、流量、圧力、レベル、分析機器を展開。製造制御に使われる。公式サイト
VaisalaCO2 / Humidity / Environmental SensorsCO2、湿度、温度などの環境・プロセス計測に関係する。公式サイト
SartoriusBioPAT SensorspH、DO、VCD、ラマン、グルコース/乳酸など、バイオプロセスPATセンサー群。公式サイト
CytivaSingle-use Sensors / Bioprocess Sensorsシングルユースバイオリアクターや流路で使われるセンサー構成に関係する。公式サイト
Thermo Fisher ScientificSingle-use Sensor TechnologiesシングルユースバイオリアクターやBPC向けのセンサー、制御関連製品に関係する。公式サイト
電子記録・MES・品質システム連携8製品
KörberPAS-X MES製薬製造の電子バッチ記録、製造実行管理、GMP製造管理に使われるMES。公式サイト
SiemensOpcenter Execution Pharma製薬・バイオ医薬品製造向けMES。製造実行、電子記録、品質、レシピ管理に関係する。公式サイト
EmersonDeltaV MES / Syncade製造実行、電子バッチ記録、材料管理、作業指示に関係するEmersonのMES領域製品。公式サイト
Rockwell AutomationPharmaSuite MES製薬・バイオ医薬品向けMES。電子バッチ記録、製造実行、コンプライアンスに関係する。公式サイト
Thermo Fisher ScientificSampleManager LIMSQC試験、サンプル、分析結果、品質データ管理に使われるLIMS。公式サイト
LabVantage SolutionsLabVantage LIMSQC試験、サンプル、結果、規格判定、承認フロー管理に使われるLIMS。公式サイト
VeevaVeeva Quality / QMS逸脱、変更管理、CAPA、文書管理、品質イベント管理に使われるクラウドQMS。公式サイト
TetraScienceScientific Data Cloud分析装置やプロセス装置のデータを統合・標準化するクラウドデータ基盤。公式サイト
受託・エンジニアリング支援9製品
SartoriusBiobrain / BioPAT / Biostat Automation SupportBiobrain、BioPAT、Biostatを含むバイオプロセス制御・自動化支援に関係する。公式サイト
EppendorfBioprocess Software and Automation SupportBioFlo、BioCommand、DASwareなどのバイオプロセスソフトウェア・制御支援に関係する。公式サイト
EmersonLife Sciences Automation ServicesDeltaV、バッチ制御、DCS、ライフサイエンス製造自動化支援に関係する。公式サイト
SiemensPharma Automation / MES ServicesSIMATIC、Opcenter、制御、MES、デジタル製造支援に関係する。公式サイト
Rockwell AutomationLife Sciences Automation ServicesPlantPAx、FactoryTalk、PharmaSuite、制御・MES支援に関係する。公式サイト
ZETAAutomation / Process Systems Engineeringバイオ医薬品製造設備、ステンレス設備、制御、自動化、スキッド設計に関係する。公式サイト
ABECIntegrated Bioprocess Solutionsステンレス、シングルユース、制御、サービスを含むバイオプロセス設備支援。公式サイト
CRBBiopharmaceutical Facility Designバイオ医薬品製造施設、制御、SCADA/MES、GMP設備設計に関係する。公式サイト
JacobsLife Sciences Facility Engineeringライフサイエンス施設、製造設備、制御システム、デジタル化支援に関係する。公式サイト
保守・校正・バリデーション関連8製品
SartoriusService / Qualification SupportBiostat、Biobrain、BioPAT、センサー、ソフトウェアの保守・適格性確認支援に関係する。公式サイト
EppendorfBioFlo / BioCommand ServiceBioFlo、BioCommand、DASwareなどの制御装置・ソフトウェア保守支援に関係する。公式サイト
EmersonDeltaV Lifecycle ServicesDeltaVの保守、アップグレード、CSV、制御システムライフサイクル支援に関係する。公式サイト
SiemensAutomation ServiceSIMATIC、PCS、SCADA、MESの保守・技術支援に関係する。公式サイト
Rockwell AutomationLifecycleIQ Services制御システム、FactoryTalk、PlantPAx、MESの保守・ライフサイクル支援に関係する。公式サイト
HamiltonSensor Calibration / ServicepH、DO、導電率、CO2などのプロセスセンサー校正・保守に関係する。公式サイト
Mettler-ToledoProcess Analytics ServicepH、DO、導電率、重量、プロセス分析センサーの校正・保守に関係する。公式サイト
VaisalaCalibration and Monitoring Services温度、湿度、CO2などの環境・プロセス計測の校正・保守に関係する。公式サイト
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用途・特徴

センサーから得られる情報をもとに、ポンプ、ガス流量、撹拌、温度、バルブ、フィードラインなどを制御し、レシピ管理、アラーム、データ記録、SCADA/MES連携、PAT連携まで含めて本培養を再現よく運転する中核になります。

培養制御システムは、培養槽を一定条件で運転し、培養中の変化に応じて操作を自動化するために使われます。主な制御対象は、温度、pH、DO、撹拌、ガス流量、O2、CO2、N2、Air、フィード添加、酸・塩基添加、消泡剤添加、圧力、重量、液量、灌流流量、排液流量などです。

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研究開発では、条件検討やスケールアップのために培養データを正確に取得することが重要です。GMP製造では、同じ条件を再現し、逸脱を検知し、アラームを管理し、電子記録として残すことが重要になります。

使用方法

基本的には、培養槽にセンサーとアクチュエーターを接続し、制御条件とレシピを設定して運転します。

1pH、DO、温度、圧力、重量などのセンサーを準備する
2フィードポンプ、酸・塩基ポンプ、消泡ポンプ、ガスラインを接続する
3撹拌、温調、MFC、バルブ、排液ラインを確認する
4制御システムで培養レシピを設定する
5pH、DO、温度、撹拌、ガス流量、フィード条件を設定する
6培養を開始する
7センサー値とトレンドを監視する
8必要に応じてポンプ、ガス、撹拌、温度を自動制御する
9アラームや逸脱を記録する
10培養終了後にバッチデータを確認する
11次バッチやスケールアップに反映する
実際の運用は、培養槽の種類、スケール、細胞種、培養方式、GMP要件、SCADA/MES連携、PAT連携の有無によって変わります。

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掲載情報の確認日：2026年7月（メーカー公開情報をもとに編集部が確認。最新・正確な仕様は各社公式をご確認ください）