バイオプロセス工学とは？

バイオテクノロジーは何千年もの間、食品や医薬品の加工に使用されてきました。 酵母は、多くの場合、パン製造の一部であり、砂糖からアルコールへの発酵でもありました。 バイオプロセスエンジニアリングで働く科学者は、通常、製薬、食品加工、および農業産業で技術と有機材料を組み合わせます。 生物学は、プラスチック製造、燃料製造、廃棄物処理など、多くの産業プロセスに適用できます。 遺伝子工学とナノテクノロジーは、しばしばバイオプロセス工学とも統合されています。

細菌、酵素、タンパク質、およびその他のさまざまな生物学的材料を製造施設で処理できます。 タンク、ポンプ、インペラー、バルブなどの機器は通常、バイオプロセスエンジニアリングでこれらの物質を扱うために使用されます。 バクテリアなどの生物は、糖尿病患者のためにインスリンを生産するように設計できます。一方、糖は、例えば、コーンシロップやソフトドリンクの生産レベルの量を作る際に合成できます。

バイオプロセス工学の努力により、再生可能な物質からも作ることができる生分解性プラスチックの開発も可能になりました。 人間や他の生物に自然に見られる酵素は、産業プロセスに追加することができ、大幅な加熱や冷却なしでこれらを行うことができます。 研究者は有機材料との反応を開発できる一方で、油脂は産業環境で処理できます。 生物学的廃棄物処理は、水の浄化、ガスの除去、臭気の除去に役立つことがあります。

農業は、バイオプロセス工学が影響を与えたもう1つの分野です。 害虫との戦いに役立つタンパク質を含む作物を生産するために、遺伝学と組み合わせることもあります。 人間の医療に適したタンパク質を合成する植物も生産できます。 バイオテクノロジーには、デオキシリボ核酸（DNA）のタンパク質配列のコンピューターデータベースの開発に加えて、ヒトゲノムのマッピングも含まれています。

遺伝子治療とワクチン生産に加えて、ナノテクノロジー、または分子スケールでの有機および無機化合物の操作は、多くの場合、バイオプロセス工学と統合されています。 そのような研究は、細胞の働きを利用するのに役立ち、これらの分子を、例えば、電気を生成したりデータを保存したりする能力と統合します。 研究者は、効率的なタスクを達成するために細胞の機能を変更する方法を理解するために働いています。

バイオプロセスエンジニアリングは多くの研究所で行われ、さまざまな大学が研究分野として主題を提供しています。 学位はフィールド内で取得でき、さまざまな分野の仕事を利用できます。 化学、プロセス工学、微生物学、およびその他の科目は通常、バイオプロセス工学研究室で働くために必要な知識を習得するために研究されます。