KR20220061100A - 산화 환원 전위를 이용한 측정 대상계의 동태 추측용 시스템 - Google Patents

Abstract

배양액이 호기성인지 혐기성인지에 관한 정보뿐만 아니라, 배양 조작의 판단 및 배양액의 다양한 조건의 최적화를 행하기 위한 데이터를 제공할 수 있는, 측정 대상계의 동태 추측용 시스템을 제공한다. 참조 전극과, 제1작용 전극, 제1작용 전극과 적어도 재질 또는 표면 가공이 다른 제2 작용 전극, 제1작용 전극 및 제2 작용 전극과 적어도 재질 또는 표면 가공이 다른 제3 작용 전극, 참조 전극과 제1작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제1 전위 정보, 참조 전극과 제2 작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제2 전위 정보, 및 참조 전극과 제3 작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제3 전위 정보를 수신하고, 제1 전위 정보, 제2 전위 정보 및 제3 전위 정보를 포함하는 정보를 기억하는 정보 기억부를 포함하는, 측정 대상계의 동태 추측용 시스템을 개시한다.

Description

산화 환원 전위를 이용한 측정 대상계의 동태 추측용 시스템

본 명세서에 기재된 발명의 하나는, 산화 환원 전위를 이용한 측정 대상계의 동태 추측용 시스템에 관한 것이다.

일본 특개 제2007-33344호 공보(특허 문헌 1)에는, 산화 환원 전위 측정 장치가 기재되어 있다. 이 문헌에 기재된 산화 환원 전위 측정 장치에서는, 예를 들면 측정 전극으로서 백금 전극이 사용되고, 비교 전극으로서 은/염화은 전극이 사용되고 있다. 또한, 이 문헌에서는, 비교 전극은 여러 종류의 것중에서 어느 1개를 사용할 수 있는 것이 기재되어 있다(단락 [0030]).

예를 들면, 미생물의 배양 조건을 산화 환원 전위 측정 장치를 이용하여 추측하는 경우, 배양액이 호기성이나 혐기성이라고 하는 지표가 얻어지는 정도였다.

일본 특개 2007-33344호 공보

본 명세서에 기재되어 있는 발명은, 배양액이 호기성인지 혐기성인지에 관한 정보뿐만 아니라, 배양 조작의 판단 및 배양액의 다양한 조건의 최적화를 행하기 위한 데이터를 제공할 수 있다. 측정 대상 시스템의 동태 추측용 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 명세서에 기재된 어느 발명은, 기본적으로는, 복수 종류의 작용 전극(측정 전극)을 이용하여 참조 전극과의 사이에서의 산화 환원 전위를 측정함으로써, 측정 대상계의 동태 추정을 할 수 있다는 알고 있는 지식에 기초한다.

본 명세서에 기재된 최초의 발명은, 측정 대상계의 동태 추측용 시스템에 관한 것이다. 측정 대상계의 동태 추측용 시스템(1)은, 참조 전극(3), 제1 작용 전극(5), 제1 작용 전극과 적어도 재질 또는 표면 가공이 다른 제2 작용 전극(7), 제1 작용 전극 및 제2 작용 전극과 적어도 재료 또는 표면 가공이 다른 제3 작용 전극(9), 및 정보 기억부(11)를 갖는다.

정보기억부(11)는, 참조 전극과 제1 작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제1 전위 정보, 참조 전극과 제2 작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제2 전위 정보 및 참조 전극과 제3 작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제3 전위 정보를 수신하고, 제1 전위 정보, 제2 전위 정보 및 제3 전위 정보를 포함하는 정보를 기억하기 위한 요소이다.

상기 시스템은, 측정 대상 시스템의 동태를 추측하는 데 사용할 수 있는 시스템이다. 즉, 각종 조건을 조정한 대상(예: 배지(培地))에 대하여, 제1 전위 정보, 제2 전위 정보 및 제3 전위 정보를 포함하는 정보를 얻음으로써, 측정 대상계의 동태에 관한 분석을 수행하는 데 사용되는 정보를 수집할 수 있다. 이 데이터는, 예를 들면 기계 학습 등에 사용할 수 있는 다변량 데이터이다.

동태 추측부(13)는, 정보 기억부가 기억한 제1 전위 정보, 제2 전위 정보 및 제3 전위 정보를 이용하여, 대상이 되는 계(시스템)의 동태를 추측하기 위한 요소이다.

이 시스템의 바람직한 사용 예는, 생물을 포함하는 시스템에 있어서 동태를 추측하고, 최적화 방법을 제시하거나 자동적으로 최적화를 수행하는 데 사용되는 시스템이다.

본 명세서에 기재된 어느 발명은, 배양액이 호기성인지 혐기성인지에 관한 정보뿐만 아니라, 배양 조작의 판단 및 배양액의 다양한 조건의 최적화를 행하기 위한 데이터를 제공할 수 있다.

도1은 측정 대상계의 동태 추측 시스템의 구성 예를 도시하는 블록도이다.
도2는 컴퓨터의 기본 구성을 도시하는 블록도이다.
도3은 실시예의 배양 및 측정 시스템의 개요도이다.
도4는 실시예에서 행한 배양 중 대표적인 배양 결과와 시계열 데이터를 나타내는 도면을 대신하는 그래프이다.
도 5는 실시예에서 행한 유산(乳酸: 락트산) 생산 효율에 대한 결정 계수의 비교를 나타내는 도면을 대신하는 그래프이다.

이하, 도면을 이용하여 본 발명을 실시하기위한 형태에 대하여 설명한다. 본 발명은 이하에 설명하는 형태에 한정되는 것은 아니고, 이하의 형태로부터 당업자가 자명한 범위에서 적절히 수정한 것도 포함한다.

도1은 측정 대상계의 동태 추측 시스템의 구성 예를 도시하는 블록도이다. 측정 대상계의 동태는, 측정 대상이 되는 계(시스템)의 최적화 조건이나 각종 변동을 포함한다. 측정 대상계의 동태의 예는, 측정 대상이 되는 시스템에 생식하는 생물의 생존 상황, 활동 상황, 산란 상황, 증식 상황, 발효 상황, 소정의 대사물의 양, 분해물의 양, 소정의 목적을 위해 바람직한 상황, 소정 목적을 위해 바람직하지 않은 상황 등이 있다.

도1에 도시 된 바와 같이, 측정 대상계의 동태 추측 시스템(1)은 참조 전극 (3)과, 제1 작용 전극(5), 제2 작용 전극(7), 제3 작용 전극(9) 및 정보 기억부(11)를 갖는다. 이 상태에서는, 최적화 조건을 구하기 위한 데이터를 정보 기억부(11)에 저장할 수 있다. 이 시스템(1)은 최적화 조건 추측부(13)를 더 가지고 있어도 된다. 최적화 조건 추측부(13)는, 정보 기억부(11)에 기록된 데이터를 판독하여, 각종 해석을 행함으로써 최적화 조건을 추측할 수 있다. 제2 작용 전극(7)은 제1 작용 전극과는 적어도 재질 또는 표면 가공이 다른 전극을 의미한다. 제3 작용 전극(9)은 제1 작용 전극 및 제2 작용 전극과 적어도 재료 또는 표면 가공이 다른 전극을 의미한다.

작용 전극(5, 7, 9)은 측정 대상에 작용시켜, 참조 전극 (3)과의 사이의 산화 환원 전위를 측정하기 위한 전극이다. 작용 전극은 적어도3 개다. 시스템(1)은 3개 이상(예를 들어, 4개, 5개, 6개 및 7개 )의 작용 전극을 포함해도 된다. 복수의 작용 전극은 각각 절연되어 있는 것이 바람직하다. 그리고 각 작용 전극과 참조 전극 (3) 사이에 설치된 전압계에 의해 전위차를 독립적으로 측정할 수 있는 것이 바람직하다.

작용 전극은, 대상물(통상은 액체를 포함한다)과 접촉할 수 있고, 도전성을 갖는 것이면 된다. 각각의 작용 전극은 적어도 재질 또는 표면 가공이 다르다. 작용 전극의 재질의 예는 백금, 금, 탄소, 탄소 동소체(유리상 탄소, 다이아몬드, 그래핀(graphene), 탄소 나노튜브, 풀러린(fullerene)) 및 합금이다. 재질이 다른 것에는 조성비가 다른 것도 포함된다. 표면 가공이 다른 것에는, 전극의 표면 거칠기가 다르고, 전극 표면의 원자 배치가 다르고, 형상이 다른 것이 포함된다. 각 작용 전극의 형상은 용도에 따라 적절히 조정하면 된다.

측정 대상계의 동태 추측용 시스템(1)은, 컴퓨터 지원 시스템인 것이 바람직하다. 이 시스템은, 기본적으로는 컴퓨터(및 소프트웨어)에 의해 구현된다. 이 시스템은, 컴퓨터에 의해 자동으로 처리되는 시스템인 것이 바람직하다. 또한, 이 시스템은 사용자로부터 입력이 있은 경우, 해당 입력도 정보 중 하나로 처리할 수 있다. 본 명세서에 있어서 각 요소나 부분으로 표시되는 요소는 컴퓨터에서 각종 처리를 행하는 수단으로서 기능한다.

도2는 컴퓨터의 기본 구성을 나타내는 블록도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 컴퓨터는 입력부(21), 출력부(23), 제어부(25), 연산부(27) 및 기억부(29)를 가지고 있으며, 각 요소는 버스(31) 등에 의해 접속되며, 정보를 주고받을 수 있다. 예를 들면, 기억부에는 제어 프로그램이 저장되어 있어도 좋고, 각종 정보가 저당되어 있어도 좋다. 입력부로부터 소정의 정보가 입력된 경우, 제어부는 기억부에 저장된 제어 프로그램을 판독한다. 그리고, 제어부는 적절하게 기억부에 저장된 정보를 판독하여 연산부에 전달한다. 또한, 제어부는, 적절하게 입력된 정보를 연산부에 전달한다. 연산부는 수신한 각종 정보를 이용하여 연산 처리를 행하여 기억부에 저장한다. 제어부는 기억부에 저장된 연산 결과를 판독하여, 출력부로부터 출력한다. 이렇게 하여 각종 처리가 실행된다. 각 수단이 이 각종 처리를 실행한다.

정보기억부(11)는, 참조 전극과 제1작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제1 전위 정보, 참조 전극과 제2 작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제2 전위 정보, 및 참조 전극과 제3 작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제3 전위 정보를 수신하고, 제1 전위 정보, 제2 전위 정보, 및 제3 전위 정보를 포함하는 정보를 저장하기 위한 요소이다.

컴퓨터의 기억부(29)가 정보 기억부(11)로서 기능한다. 각 작용 전극에 대응하는 전압계가 컴퓨터의 입력부(21)에 측정된 전압(산화 환원 전위)에 관한 정보를 입력한다. 그렇게 하면, 컴퓨터는 정보기억부(11)에 입력된 전위 정보를 저장한다.

상기 시스템은 계(系: 시스템)의 역학을 추측하는 데 사용할 수 있는 시스템이다. 즉, 각종 조건을 조정한 대상(예: 생물을 포함하는 배양액)에 대하여, 제1 전위 정보, 제2 전위 정보, 및 제3 전위 정보를 포함하는 정보를 얻음으로써, 시스템의 동태 관련 분석을 수행하는 데 사용되는 정보를 수집할 수 있다. 이 데이터는, 예를 들면 기계 학습 등에 사용할 수 있는 다변량 데이터이다.

동태 추측부(13)는, 정보 기억부가 저장한 제1 전위 정보, 제2 전위 정보, 및 제3 전위 정보를 이용하여, 대상이 되는 계의 동태를 추측하기 위한 요소이다.

상기 시스템은 측정 대상계에 관한 정보인 측정 대상계 정보를 더 수신하고, 수신한 측정 대상계 정보와, 상기한 제1 내지 제3 전위 정보를 이용하여 대상계의 동태를 추측하는 것이어도 된다. 측정 대상계 정보는 예를 들면 각종 센서를 이용함으로써 입수할 수 있다. 측정 대상계 정보의 예는 온도, 습도, 기압, 배양액의 탁도, 산성도, 대상 물질의 농도 및 대상 물질의 유무이다. 또한, 상기 시스템은, 시스템을 변화시킨 것에 관한 정보(예를 들어, 적하(滴下)된 물질의 양과 농도)인 시스템 변화 정보를 저장하여도 좋다. 저장된 시스템 변화 정보, 측정 대상 시스템 정보, 제1 내지 제3 전위 정보를 사용함으로써, 시스템을 변화시킨 때의 측정 대상 시스템 정보와 제1 내지 제3 전위 정보와의 상관 관계를 구할 수 있다. 이러한 상관 관계의 해석을 반복 행함으로써 측정 대상계의 동태를 추측할 수 있다.

예를 들면, 상기 시스템이 대상이 되는 배양액의 탁도(濁度)(예를 들면, OD660)의 동태를 추측하는 경우를 생각한다. 이 경우, 상기 시스템은, 대상이 되는 배양액에 대하여 광을 조사하는 분광 분석 장치로부터 광 흡수에 관한 정보를 온도나 pH 등의 정보와 함께 수신한다. 이 때, 시스템은, 전술한 바와 같이 이들 정보와 함께 제1 전위 정보, 제2 전위 정보 및 제3 전위 정보를 포함하는 정보를 저장한다. 그리고, 기억된 복수의 데이터를 다변량 데이터로서 이용하여 해석을 행하고, OD(660)의 동태를 추측한다. 또한 추측된 동태가 바람직하지 않은 경우에는 pH나 온도를 변화시킨 경우의 동태를 마찬가지로 추측할 수 있다. 이렇게 하여 이 시스템은 측정 대상계의 동태를 추측하고, 최적인 배양을 지원할 수 있다.

예를 들면, 상기 시스템이, 대상이 되는 생산물의 농도(예를 들면, 발효에 의한 유산(乳酸) 생산)의 동태를 추측하는 경우를 생각한다. 이 경우, 상기 시스템은, 대상이 되는 배양액의 유산 농도를 정량(定量)한 데이터를 온도나 pH 등의 정보와 함께 받는다. 이 때, 시스템은, 전술한 바와 같이, 이들 정보와 함께 제1 전위 정보, 제2 전위 정보 및 제3 전위 정보를 포함하는 정보를 저장한다. 그리고, 저장된 복수의 데이터를 다변량 데이터로서 이용하여 기계 학습을 행하고, 유산 농도의 시계열 변화와 다른 데이터의 시계열 변화와의 상관을 도출한다. 이 학습기를 사용함으로써, 배양 중에 취득할 수 있는 데이터로부터 유산 농도의 동태를 추측할 수 있다. 또한 추측된 동태가 바람직하지 않은 경우에는 pH나 온도를 변화시킨 경우의 동태를 마찬가지로 추측할 수 있다. 이렇게 하여, 이 시스템은 측정 대상 시스템의 동태를 추측하여 최적의 생산을 지원할 수 있다.

이 시스템의 바람직한 사용예는, 생물을 포함하는 시스템에서 최적 조건을 추론하기 위하여 사용되는 시스템이다.

이하, 본 발명의 시스템의 이용 예에 대하여 설명한다.

수계(水系) 모니터링

생명 활동에 수반하는 수계의 다차원의 산화 환원 전위 변화를 다차원으로 모니터링할 수 있다. 다양한 이벤트에서 복수 전극으로부터의 전위 정보를 저장하고, 다변량 데이터로 사용한다. 그 다변량 데이터를 기계 학습시킴으로써, 패터닝을 하는 등 다양한 분석을 실시할 수 있다.

생물 현상의 기술

활성 분자종이라 불리는 산소, 질소, 유황 외에 각종 미량 원소는 다양한 산화 환원 상태를 취하며, 그 다차원의 산화 환원 상태를 복수 종류의 도전체 전극 전위로 계측함으로써, 생물 현상을 보다 상세하게 기술할 수 있다.

미생물 만들기

미생물에 의해 물질을 생산하는 과정에는, 원료가 되는 성분과 미생물이 생명 활동을 영위하기 위해서 필요한 배양액 중의 다양한 성분을 소비하고 분해·생성하는 과정에 배양액 중의 산화 환원 상태가 다변량으로 변화한다. 복수 전극으로부터의 전위 정보를 저장하고, 다변량 데이터로 한다. 그 다변량 데이터를 기계 학습시킴으로써, 패터닝을 하는 등 다양한 분석을 실시할 수 있다. 예를 들면, 미생물이 사멸한 경우의 전위 정보를 이용하여, 기계 학습에 의해 패터닝을 한다. 그리고, 새로운 계(系)의 전위 정보가 그 패터닝한 전위 정보와 상관이 있는 등 관련성을 나타내는 경우에, 계의 상황을 변화시킴으로써 미생물이 사멸하는 사태를 방지할 수 있다.

맥주

원료가 되는 보리나 호프나 주입수, 맥주 효모 등의 상태에 따라 발효 공정의 산화 환원 상태는 다르다. 발효시의 온도를 바꾸는 것에 의해서도 산화 환원 상태는 바뀌고, 그 결과로서의 맥주 완성도 바뀐다. 전위 정보를 모니터링함으로써 발효 상황을 파악할 수 있다. 예를 들면, 정상 발효시의 전위 정보를 데이터로서 저장하고, 기계 학습시킨다. 그리고 새로운 계의 전위 정보가 기계 학습한 전위 정보의 패턴과 다른 경우, 발효 조건이 정상이 아니고 맥주 품질이 변화하는 사태로 상정된다. 이와 같이, 복수의 전위 정보를 데이터로 이용함으로써, 맥주 등 음료의 품질을 일정하게 유지할 수 있다. 음료의 예는 와인, 일본 술, 위스키를 포함한 알코올, 발효를 동반하는 음료(마시는 요구르트 등)이다.

발효 조미료

간장, 된장, 누룩, 된장, 식초 등 발효 조미료. 원료가 되는 대두, 밀, 쌀, 누룩, 효모와 온도와 산화 환원 상태와 제품의 마무리(완성)를 관리할 수 있다.

유기성 배수 처리

배수 처리에는 복합 미생물계가 관여하고 있기 때문에, 전위 정보를 이용함으로써, 유기성 배수의 처리 상황을 파악할 수 있다.

항체 의약

예를 들면, CHO 세포(동물 세포)를 이용한 항체(단백질) 생산에 있어서, 전위 정보를 이용함으로써, 일정한 품질의 항체를 생산할 수 있게 된다.

재생 의료

줄기 세포의 증식 효율 및 분화 유도 효율, 분화 상태의 전위 정보를 이용함으로써 일정한 품질을 담보할 수 있게 된다.

조류(藻類)

조류의 배양에 있어서도, 전위 정보를 이용함으로써, 일정한 품질을 담보할 수 있게 된다.

수경 재배

수경 재배에 있어서의 근권(根圈)과 직접하는 양액(養液)의 산화 환원 상태와 야채의 생육과의 관계

논

벼 재배에서도, 전위 정보를 이용함으로써, 일정한 품질을 담보할 수 있게 된다.

순환 수계 배관 부식(循環 水系 配管 腐食)

순환 수계 배관에 대해서도, 전위 정보를 이용함으로써, 상황을 파악할 수 있게 된다.

양식

양식장 수질 악화 상태, 생선의 생육 상태, 질병 발생 상태 등도, 전위 정보를 이용함으로써, 관리나 최적화할 수 있게 된다.

항만·수로·호수의 오염·정화

항만·수로·호수의 오염·정화에 대해서도, 전위 정보를 이용함으로써, 상황을 파악할 수 있게 된다.

아쿠아리움

아쿠아리움에 대해서도, 전위 정보를 이용함으로써 상황을 파악할 수 있게 된다.

웨어러블 단말기

웨어러블 단말에 이용함으로써, 체() 표면의 산화 환원 상태(땀 등)에 관한 데이터를 얻음으로써, 착용자의 건강 상태나 심리 상황을 파악할 수 있게 된다.

입 안 센서

입 안의 산화 환원 전위와 충치, 치주병, 구취, 구내염, 건강 상태와의 관계 등을 해석할 수 있다.

소변 센서

이 시스템을 이용하여 뇨(소변)를 해석함으로써, 암의 조기 발견 등 대상자의 건강 상태를 파악할 수 있게 된다. 이 경우에도 예를 들어 특정 암 환자의 소변을 감지한 때의 여러 전위 정보를 저장하고 기계 학습하여 패터닝하여 결과를 저장한다. 그리고, 센싱한 대상자의 소변의 전위 정보를 해석하면, 대상자가 어떤 종류의 암을 앓고 있을 가능성을 분석할 수 있게 된다.

퇴비 만들기

퇴비에 대해서도 전위 정보를 이용함으로써 상황을 파악할 수 있게 된다.

본 발명의 시스템을 미생물에 의한 유산(乳酸) 생산에 적응시킨 실시예를 나타낸다.

도3은 실시예의 배양 및 측정 시스템의 개략도이다. 도3에 도시된 바와 같이, 이 배양 제어 장치(41)는 저퍼멘터(Jar fermentor: 소형 위생 배양 장치)(42), 교반 날개(43), 공기 취입 장치(44), 배기 가스 측정 장치(45), 샘플링(46), 히터 밴드(47), NaOH 첨가 제어 펌프(48), 온도계(49), pH계(50), 용존 산소계(51), 백금 전극(52), 금 전극(53), 유리상 탄소 전극(54), 참조 전극(55), 전압 로거(56) 및 컴퓨터(57)를 포함한다.

사용한 균주(菌株)는 글루코오스(glucose)를 기질로 하여 유산(乳酸)을 생산한다. 글루코오스와 효모 추출물로 이루어진 배지를 저퍼멘터에 넣고, 이전에 배양한 균을 첨가하고, 스퍼져(sparger)로부터 공기의 환기를 실시하면서 배양을 행하였다.

사용한 산화 환원 전위 센서는, 백금, 금, 유리상 탄소를 작용 전극으로 하고, 1개의 은염화은 전극을 공통의 참조 전극으로 하도록 시판의 전압 로거(logger)에 접속했다. 그 외의 측정 항목은 온도, pH, 용존 산소 농도, 배기 산소 농도, 배기 CO2 농도이다. 온도계, pH계, 용존 산소계는 저퍼멘터에 설치했다. pH는 배양 제어 장치에 의해 감시되고, 설정한 pH를 밑돌면 펌프를 제어하고 NaOH 용액을 적하하여 pH를 일정하게 유지하였다. 배기 산소 농도와 배기 CO2 농도도 배양 제어 장치에 의해 계측된다. 이들 데이터는 최종적으로 컴퓨터에 기록하였다.

이 배양 시스템을 이용하여 초기 글루코오스 농도를 120g/L로 하고, 온도를 섭씨 34.5도 ~ 37.0도, pH를 7.34 ~ 8.13 범위의 조건으로 모두 40회의 실험을 행하였다. 식균 후 20, 220, 420, 620, 820, 1020, 1220, 1420분 후의 배양액을 채취하고, OD660, 글루코오스 농도, 유산 농도를 정량하였다. 이 데이터로부터 스플라인 보간을 실시하여 배양 기간을 통한 OD660, 글루코오스 농도, 유산 농도를 구했다.

도4는 실시예에서 행한 배양 중 대표적인 배양 결과와 시계열 데이터를 나타내는 도면을 대신하는 그래프이다.

이들 데이터를 바탕으로, 식균 60, 120, 180, 240, 300, 360, 420, 480, 540분 후의 시간마다 온도, pH, 용존 산소 농도, 배기 산소 농도, 배기 CO2 농도, OD660 및 산화 환원 전위의 데이터를 입력으로 하고, 유산 생산 효율(글루코오스 농도가 20g/L까지 저하했을 때의 유산 농도)을 출력으로 하는 학습 모델을, 랜덤 포레스트를 이용하여 구축하였다. 산화 환원 전위의 데이터로서 백금 전극만을 사용한 경우, 생산 효율의 결정 계수는 상기 식균 경과 시간순으로 0.987, 0.979, 0.991, 0.986, 0.984, 0.989, 0.985, 0.988, 0.977(평균 0.985) 로 되었다. 또한, 산화 환원 전위의 데이터를 가하지 않은 경우의 결정 계수는 각각 0.982, 0.912, 0.986, 0.985, 0.978, 0.99, 0.963, 0.979, 0.964(평균 0.971)였다.

다음으로, 산화 환원 전위의 데이터로서, 금 전극과 유리상 탄소 전극을 가하여 학습 모델을 구축한 결과, 생산 효율의 결정 계수는 순서대로 0.987, 0.986, 0.994, 0.990, 0.991, 0.991, 0.992, 0.992, 0.989 (평균 0.990)으로 유의하게 향상되었다(P값=0.0009: Paired t-test).

도 5는 실시예에서 행한 유산 생산 효율에 대한 결정 계수의 비교를 나타내는 도면을 대신하는 그래프이다. 이것으로부터, 본 발명에 의해 제공된 복수종의 전극의 산화 환원 전위 데이터는 종래의 일종의 전극의 산화 환원 전위 데이터와 비교하여, 배양계의 동태를 추측하는 지표로서 보다 유용한 것이 표시되었다.

본 발명은, 측정 대상계의 동태 추측용 시스템에 관한 것으로, 실험 기기 산업, 의약 산업, 바이오 테크놀로지 등의 다양한 기술분 야에서 이용될 수 있다.

1: 동태 추측용 시스템
3: 참조 전극
5: 제1작용 전극
7: 제2 작용 전극
9: 제3작용 전극
11: 정보 기억부
13: 최적화 조건 추측부

Claims (3)

1. 참조 전극과,
   제1작용 전극과,
   제1작용 전극과 적어도 재질 또는 표면 가공이 다른 제2 작용 전극과,
   제1작용 전극및 제2 작용 전극과 적어도 재질 또는 표면 가공이 다른 제3 작용 전극과,
   상기 참조 전극과 제1작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제1 전위 정보, 상기 참조 전극과 제2 작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제2 전위 정보 및 상기 참조 전극과 제3 작용 전극에서의 산화 환원 전위에 관한 제3 전위 정보를 수신하고, 제1 전위 정보, 제2 전위 정보및 제3 전위 정보를 포함하는 정보를 기억하는 정보기억부와,
   를 포함하는, 측정 대상계의 동태 추측용 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 정보 기억부가 기억한 제1 전위 정보, 제2 전위 정보 및 제3 전위 정보를 이용하여 대상이 되는 시스템의 최적화 조건을 추측하는 최적화 조건 추측부를 더 포함하는 시스템.
3. 제 1 항에 기재된 측정 대상계의 동태 추측용 시스템에 있어서,
   생물을 포함하는 시스템에서 운전 지원에 사용되는 시스템.

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