22 กรกฎาคม 2569 ถึง 30 เมษายน 2570

Next-Gen Bio-Manufacturing: Advanced Precision Fermentation for Functional Compounds การผลิตชีวภาพยุคใหม่: การหมักแม่นยำขั้นสูงเพื่อสังเคราะห์สารสำคัญฟังก์ชันนัล

คณะเทคโนโลยีอาหาร ชีวภาพ และนวัตกรรม ม.อัสสัมชัญ

1. อุตสาหกรรมการแปรรูปอาหารที่มีมูลค่าเพิ่มสูง

1. Molecular Biology
2. Food Technology and Innovation
3. Nutrition Science

1. Module 1: The Bio-Factory Architect (การออกแบบโรงงานเซลล์) • Genetic Programming: การใช้เทคโนโลยี CRISPR และ Synthetic Biology เพื่อติดตั้ง "ชุดคำสั่ง" ในการผลิตสารสำคัญ • Custom Chassis Programming: การออกแบบ "เซลล์เจ้าบ้าน" (Chassis) ให้มีความทนทานต่อสารพิษ (Toxicity Tolerance) ที่เกิดขึ้นระหว่างผลิต เพื่อให้เซลล์ไม่ตายก่อนได้ปริมาณสารที่ต้องการ • Multiplexed Pathway Engineering: ใช้เทคโนโลยี CRISPR-Cas9/Prime Editing เพื่อติดตั้งชุดคำสั่งหลายจุดพร้อมกัน (Multi-gene stacking) สร้างเส้นทางชีวสังเคราะห์ใหม่ที่ไม่เคยมีในธรรมชาติ • In-silico Strain Design: การใช้ Machine Learning และ Genome-Scale Metabolic Models (GEMs) จำลองการไหลของเมตาบอลิซึม (Flux Balance Analysis) เพื่อทำนายผลลัพธ์ก่อนลงมือทำในแล็บจริง
2. Module 2: Advanced Bioprocess Programming (การโปรแกรมกระบวนการทางชีวภาพ) • Dynamic Metabolic Steering: เทคนิคการควบคุมสภาวะแวดล้อม (pH, DO, Carbon Source) แบบแปรผันตามเวลา เพื่อ "สั่ง" ให้เซลล์หยุดโตและเริ่มผลิตสาร (Phase Switching) อย่างแม่นยำ • PAT & Real-time Analytics: การใช้ Raman Spectroscopy และเซนเซอร์อัจฉริยะวิเคราะห์ความเข้มข้นของสารสำคัญแบบวินาทีต่อวินาที โดยไม่ต้องสุ่มตัวอย่างออกมาตรวจ • Next-Gen Downstream Intensification: การใช้เทคนิค Continuous Purification (เช่น Simulated Moving Bed Chromatography) เพื่อแยกสารสำคัญให้บริสุทธิ์ระดับเข้มข้นสูงสุดโดยไม่หยุดกระบวนการผลิต
3. Module 3: Advanced Functional Synthesis (Bio-Molecular Design) • Tailor-made Proteins & Enzy-Design: การใช้ AI (เช่น AlphaFold) ออกแบบโครงสร้างเอนไซม์และโปรตีนทางเลือกให้มีความเสถียรต่อความร้อนและการเก็บรักษาได้ดีกว่าสารจากธรรมชาติ • Complex Metabolite Synthesis: การสังเคราะห์โมเลกุลที่มีโครงสร้างซับซ้อน เช่น สารต้านอนุมูลอิสระกลุ่ม Rare Polyphenols หรือไขมันโครงสร้างพิเศษที่พบเฉพาะในน้ำนมแม่ • Post-Translational Modification Control: การโปรแกรมเซลล์ให้ทำการปรับแต่งโมเลกุลหลังการสังเคราะห์ (เช่น Glycosylation) เพื่อให้สารสำคัญออกฤทธิ์ได้เต็มประสิทธิภาพในร่างกายมนุษย์ • Alternative Proteins & Enzymes: การผลิตโปรตีนทางเลือกและเอนไซม์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและยา • Bio-Active Molecules: การสังเคราะห์วิตามิน, ไขมันดี (Omega-3 จากสาหร่าย), และสารต้านอนุมูลอิสระที่มีความเสถียรสูง
4. Module 4: Global Scaling & Bio-Economic Sustainability • Autonomous Upscaling Logic: การใช้ AI ทำนายพฤติกรรมการไหลเวียน (Fluid Dynamics) ในถังหมักขนาด 10,000+ ลิตร เพื่อป้องกันปัญหา "Hot Spot" หรือจุดที่เซลล์ขาดออกซิเจน • C1 & Non-Food Feedstock Integration: การเปลี่ยนจากการใช้น้ำตาล สู่การใช้ก๊าซ CO2, Methanol หรือขยะอุตสาหกรรมมาเป็นพลังงาน เพื่อลดต้นทุนและสร้าง Negative Carbon Footprint • Techno-Economic Analysis (TEA) & Global Compliance: การประเมินจุดคุ้มทุนเชิงลึกและการเตรียมเอกสารสำหรับการรับรอง Novel Food ในระดับสากล (GRAS, EFSA) • Life Cycle Assessment (LCA): การประเมินความคุ้มค่าและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเพื่อสร้างธุรกิจสีเขียว

Onsite Training

คณะเทคโนโลยีอาหาร ชีวภาพ และนวัตกรรม ม.อัสสัมชัญ

ภาคทฤษฎี 12 ชั่วโมง | ภาคปฏิบัติ 12 ชั่วโมง

รายละเอียดหลักสูตร:
หลักสูตรที่มุ่งเน้นการเปลี่ยนผ่านจากอุตสาหกรรมเคมีแบบดั้งเดิมสู่ อุตสาหกรรมชีวภาพ (Bio-Manufacturing) โดยใช้เทคโนโลยี การหมักแม่นยำ (Precision Fermentation) เพื่อผลิตสารสำคัญมูลค่าสูง (High-value Compounds) เช่น โปรตีนฟังก์ชันนัล, เอนไซม์เฉพาะทาง, วิตามิน และสารต้านอนุมูลอิสระหายาก ผู้เรียนจะได้เรียนรู้การออกแบบ โรงงานเซลล์จิ๋ว (Microbial Cell Factories) ผ่านการโปรแกรมทางพันธุกรรม การใช้วัตถุดิบยั่งยืนเพื่อลดต้นทุน และการขยายขนาดการผลิต (Upscaling) สู่ระดับอุตสาหกรรมที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

วัตถุประสงค์ของหลักสูตร:
1. Bio-System Design: เพื่อให้ผู้เรียนสามารถออกแบบและปรับแต่งเส้นทางเมตาบอลิซึมของจุลินทรีย์ (Metabolic Engineering) ให้ผลิตสารสำคัญเป้าหมายได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. Process Optimization: เพื่อให้ผู้เรียนเชี่ยวชาญการควบคุมสภาวะการหมักขั้นสูงด้วยระบบดิจิทัลและการวิเคราะห์ข้อมูลแบบ Real-time
3. Circular Bio-economy: เพื่อให้ผู้เรียนสามารถประยุกต์ใช้ทรัพยากรหมุนเวียนและลดรอยเท้าคาร์บอน (Carbon Footprint) ในกระบวนการผลิตสารสำคัญ
4. Commercial Readiness: เพื่อให้ผู้เรียนเข้าใจมาตรฐานการผลิต (GMP/HACCP) และการผลักดันสารสำคัญเข้าสู่ตลาดระดับโลก
ผลลัพธ์การเรียนรู้ (Learning Outcomes):
1. ด้านการออกแบบชีวภาพขั้นสูง (Advanced Bio-Design Excellence)
• สามารถสร้างและจำลองแบบจำลองเมตาบอลิซึมระดับจีโนม (Genome-Scale Metabolic Models) เพื่อทำนายผลลัพธ์การผลิตสารสำคัญก่อนการลงมือปฏิบัติจริงในแล็บ
• สามารถประยุกต์ใช้เครื่องมือตัดแต่งพันธุกรรมขั้นสูง (Multiplex CRISPR-Cas9) เพื่อออกแบบชุดคำสั่งทางชีวภาพที่ซับซ้อนในเซลล์เจ้าบ้าน (Chassis) ชนิดต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ
2. ด้านวิศวกรรมกระบวนการดิจิทัล (Digital Bioprocess Engineering)
• สามารถออกแบบระบบการควบคุมการหมักแบบ Dynamic Steering โดยใช้ข้อมูลจากเซนเซอร์แบบ Real-time เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต (Yield) ให้สูงสุด
• สามารถวิเคราะห์และแก้ไขปัญหาคอขวดในขั้นตอนการแยกบริสุทธิ์ (Downstream Intensification) เพื่อให้ได้สารสำคัญที่มีความบริสุทธิ์สูงระดับ Pharmaceutical Grade
3. ด้านการสังเคราะห์โมเลกุลเชิงนวัตกรรม (Innovative Molecular Synthesis)
• สามารถประยุกต์ใช้ AI ในการออกแบบโครงสร้างโมเลกุลโปรตีนและเอนไซม์ (Protein Design) เพื่อสร้างสารฟังก์ชันนัลที่มีความเสถียรและประสิทธิภาพเหนือกว่าสารในธรรมชาติ
• สามารถบูรณาการกระบวนการสังเคราะห์สารสำคัญเข้ากับวัตถุดิบทางเลือกที่ไม่ใช่อาหาร (Non-Food Feedstock) เพื่อลดต้นทุนและเพิ่มความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
4. ด้านยุทธศาสตร์อุตสาหกรรมและความยั่งยืน (Industrial Strategy & Sustainability)
• สามารถคำนวณและประเมินความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์เทคโนโลยี (Techno-Economic Analysis) และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม (LCA) ในระดับการผลิตสเกลอุตสาหกรรม
• สามารถวางแผนการรับรองมาตรฐานความปลอดภัยและจริยธรรมทางชีวภาพให้สอดคล้องกับกฎระเบียบอาหารใหม่ (Novel Food Regulations) ในระดับสากล

รูปแบบการประเมินผล
1. In-Silico Design: ประเมินการออกแบบสายพันธุ์และจำลองเมตาบอลิซึมผ่านซอฟต์แวร์ AI