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マイクロ流体システムを利用した血液および模擬血液の微小循環特性の解明

Research Project

Project/Area Number 15700339
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

田地川 勉  関西大学, 工学部, 助手 (80351500)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2004: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Keywordsマイクロ流体システム / 赤血球 / 動的変形態 / 微小循環特性 / 変形能
Research Abstract

ナノ・マイクロマシニング技術を利用し作製した,水力平均直径約5μmのマイクロチャンネル(以下,MC)を流れるヒト赤血球の動的変形能を精度の高い実験によって,定量評価するシステムを構築・評価することを目的とし実験を行った.
まず,従来までのドライエッチングによる作製法に対して,作業の簡略化を目指し,感光性ガラスに対して,フォトリソグラフィーとフッ化水素によるウエットエッチングでMCの作製を試みた.その結果,感光性ガラスの特性上,微細なパターンを直接精度良くパターンニングすることが困難であり,本研究が目標としている幅5μmの流路を作製することが困難であった.
そこで,シリコン基板を用いて作製したMCをもちい,全血検査用真空採血管で採取したヒト血液を対称とした,赤血球の変形能の評価とその挙動の観察を行った.
その結果,本研究で作製したMCを用いることで,市販のMCと比べ,赤血球の時系列変形挙動をより明確に捉えることができた.このMC内でのヒト赤血球の変形挙動としては,非対称変形,面対称変形,軸対称変形の異なった3種類の変形形態を観察することができた.中でも,生体と同条件に相当する血流速度において軸対称変形をした赤血球は,その全体が変形しているのではなく,血球の背面側のみが局所的に変形していることが分かった.また赤血球は,×高さが3μm×3μm以上であれば,破壊することなく通過できることが分かった.また,変形能の測定を行うことで,採血から日数経過に伴い,赤血球の変形能が明らかに低下していくことが分かった.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2004 Other

All Journal Article (6 results) Publications (6 results)

  • [Journal Article] Behavior And Deformation Of Human Erythrocytes Flowing Through Micro-Channel Arrays As A Model Of Human Blood Capillaries2004

    • Author(s)
      T.Tajikawa, K.Ohba, K.Higuchi
    • Journal Title

      Proceedings of The First Asian Pacific Conference on Biomechanics

      Pages: 127-128

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] マイクロチャンネルアレイを用いた毛細血管中の赤血球の挙動と変形能に関する生体外実験2004

    • Author(s)
      田地川勉, 大場謙吉, 樋口勝啓
    • Journal Title

      可視化情報学会第32回可視化情報シンポジウム Vol.24 Suppl.No.1

      Pages: 21-24

    • NAID

      10013272688

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] マイクロチャンネルアレイを用いた毛細血管中の赤血球の挙動と変形能に関する実験2004

    • Author(s)
      榊原千礼, 大場謙吉, 田地川勉, 樋口勝啓
    • Journal Title

      日本機械学会2004年度年次大会講演論文集V No.04-1

      Pages: 181-182

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] In vitro study on behavior and dynamic deformability of human erythrocyte using a micro-channel as a model of human blood capillary2004

    • Author(s)
      T.Tajikawa
    • Journal Title

      Proceedings of 21st Century COE Program -First International Conference on Flow Dynamics-

      Pages: 51-51

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] マイクロチャンネルアレイを用いた毛細血管中の赤血球の挙動と変形能に関する生体外実験2004

    • Author(s)
      榊原千礼, 田地川勉, 大場謙吉
    • Journal Title

      第18回日本エム・イー学会秋季大会講演論文集 Vol.42 Suppl.2

      Pages: 200-200

    • NAID

      10013272688

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] In vitro Experiments on Behavior and Deformability of Red Blood Cell Using Micro Channel Array2004

    • Author(s)
      C.Sakakibara, T.Tajikawa, K.Ohba
    • Journal Title

      Proceedings of International Conference on Advanced Optical Diagnostics in Fluids, Solids and Combustion (VSJ-SPIE04)

      Pages: 120-121

    • NAID

      110004063821

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 田地川 勉, 大場 謙吉: "柔軟な弾性表面を持つ円柱表面に発生する進行波(進行波の発生メカニズムと円柱表面の剥離流れの関係)"日本機械学会論文集(B編). 69(687). 2431-2437 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 樋口 勝啓, 田地川 勉他: "毛細血管を模擬したマイクロチャンネルアレイを流れる血液の微小循環特性の解明"第42回日本エム・イー学会大会講演論文集. 41 Suppl.1. 287 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 田地川 勉, 樋口 勝啓他: "毛細血管を模擬したマイクロチャンネルアレイを流れる赤血球の変形の可視化"可視化情報学会第31回可視化情報シンポジウム. 23 Suppl.1. 309-312 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 樋口 勝啓, 田地川 勉他: "マイクロチャンネルを利用した毛細血管中の赤血球の挙動と変形能に関する生体外実験"第8回関西大学先端科学技術シンポジウム講演集. 113-116 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 樋口 勝啓, 田地川 勉他: "マイクロチャンネルを用いた微小血管中の赤血球の挙動と変形能に関する実験"日本機械学会バイオエンジニアリング部門 第16回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. No.03-38. 19-20 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] T.Tajikawa, K.Ohba, et al.: "Behavior And Deformation Of Human Erythrocytes Flowing Through Micro-Channel Arrays As A Model Of Human Blood Capillaries"Proceeding of the World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering. (CD-ROM). (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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