バイオ生産プロセスを可視化し、改善する第三世代型バイオセンサ｜国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）

2025年度公募 seeds-008-0008 - 【近畿】バイオ生産プロセスを可視化し、改善する第三世代型バイオセンサ

研究の成熟度

TRL1

基本原理・
現象の確認

基礎研究
TRL2

原理・現象の
定式化

基礎研究
TRL3

実験による
概念実証

応用研究
TRL4

実験室での
技術検証

応用研究
TRL5

使用環境に
応じた技術検証

実証
TRL6

実環境での
技術検証

実証
TRL7以上

実環境での
技術検証

※TRL（TRL（Technology Readiness Level）：特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度

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VISION

ビジョン

センシングデータを活用した生産性向上

微生物発酵によるバイオ生産によって、食品原料や香料、医薬品原料などが生産されています。
このようなバイオ生産プロセスはブラックボックス化しており、生産性向上のための課題となっています。
そこで、培地成分をオンライン測定できるセンサプローブを開発し、
培養槽（バイオプラント）内の培地成分濃度をリアルタイムする技術を確立します。
また、様々な培地成分のセンシングデータを統合し、生産性の向上を実現します．

USE CASE

最終用途例

培養槽に挿入可能なバイオセンサ

USE CASE 01培養槽内の化学物質をリアルタイムに計測

APPLICATION

センシングデータにより最適な培養条件を探索

培養器（例えば、ジャーファーメンター）内の化学物質濃度をリアルタイムに把握することで、
最適な培養条件を探索でき、生産性の向上が期待できます。

STRENGTHS

強み

培養槽内の成分変化を高解像度かつ実用レベルで可視化

STRENGTHS 01

高いセンサ情報精度、優れた実生産適応性

本技術によって、マルチモニタリングや高いデータ収集効率が期待でき、情報の量や精度を改善できます。
また、ロバスト性やコストの面でも実生産に適量できます。

TECHNOLOGY

テクノロジー

導電性酵素を活用した校正不要なマルチバイオセンサ

TECHNOLOGY 01

導電性酵素による第三世代型バイオセンサ

電気が流れる酵素（＝導電性酵素）を用いると、対象物質の濃度情報を電気信号に変換することができ、第三世代型バイオセンサとして着目されています。
本センサは、リアルタイム／マルチモニタリング／校正不要という３つの特徴を有しており、豊富な導電性酵素ライブラリーを活用することで、
糖類や乳酸、アルコール、酸素などを同時測定可能です。

PRESENTATION

共同研究仮説

バイオものづくりの効率化

共同研究仮説01

微生物状態の把握と制御による生産性向上

食品や香料などを想定し、センサデータの活用方法を検証

バイオセンサやバイオプラントメーカー、バイオものづくり企業を想定し、
センサ設計や量産化、様々な微生物における生産性向上の検証を進めます。

RESEARCHER

研究者

宋和　慶盛京都大学大学院農学研究科　助教

経歴

【経歴】
2021年2月ー現在：京都大学大学院農学研究科助教（現職）
【受賞歴】
2025年：電気化学会進歩賞（佐野賞）
2024年：日本分析化学会奨励賞
2024年：若手国際賞 Bioelectrochemical Society (BES) “2024 Young Researcher Prize”