Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

本研究の目的は、iPS細胞凍結の課題に対して、分子・細胞・プロセスの各スケールで取り組み、成果を階層的につなげた「マルチスケール設計基盤」を構築することである。2年目の2021年度は、遂行項目①「新規保護剤の探索」、項目②「多細胞凍結モデル構築」、項目③「冷却装置モデル構築」に取り組んだ。「新規保護剤の探索」については、初年度に、量子化学・分子動力学計算による有望化合物の特定に取り組み、論文発表した。また、ライフサイクルアセスメント（LCA）を用いた環境影響評価も実施した。本年度は、LCAに関する分析モデルと結果を見直しつつ、論文投稿準備を進めた。「多細胞凍結モデル構築」については、初年度に、生存率・所要時間を多目的に最適化する非線形温度プロファイルを特定し、論文発表した。今年度は、この成果をもとに実験的検討に取り組んだ。さらに、凍結保存プロセス全体を扱う充填・解凍プロセスモデルについて成果をまとめ、論文をComputers and Chemical Engineering誌で発表した。「冷却装置モデル構築」については、初年度から取り組んできた、数値流体力学（CFD）を用いたシミュレーションモデル構築とプロセス設計への応用について、成果まとめて論文投稿した。さらに、凍結保存プロセスを一要素とするサプライチェーン全体に研究を展開した。エージェントベーストモデル（ABM）を用いて治療対象者個々の状態をモデル化し、さらに製造に関する費用対効果を評価できるようにした。これにより、対象疾病ごとに最適拠点配置が変わることを明らかにした。成果をまとめた論文は、Chemical Engineering Research and Design誌に発表した。

【研究分担者】
紀ノ岡正博	大阪大学	工学研究科	教授	(Kakenデータベース)