| Project/Area Number |
17659380
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
General surgery
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吉岡 修哉 Tohoku University, 流体科学研究所, 助教 (80375146)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小玉 哲也 東北大学, 先進医工学研究機構, 准教授 (40271986)
小濱 泰昭 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (60006202)
加藤 琢真 東北大学, 流体科学研究所, 講師 (60292231)
古川 剛 東北大学, 流体科学研究所, COEフェロー (00375148)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2007
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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| Budget Amount *help |
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | ナノバブル / 溶存酸素濃度 / 光学計測 / 粒子計測 / シラス・ポーラス・ガラス膜 / 界面活性剤 |
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| Research Abstract |
平成19年度は、1.水中に放出されたバブルの詳細計測、及び2.バブルによる水中への酸素供給能力の評価を行った。これらの結果は今後、ドラッグデリバリー技術や角膜再生用培地技術の開発に活かす。
1.バブルの詳細計測
昨年度に実用化した光学計測技術を用い、水中に浮遊するバブルの直径、真円率、移動速度を、水温や水流速をパラメーターとして計測した。その結果、水流速度が速いほど、バブルの直径が小さくなることが明らかとなった。またこの傾向には、有意な温度依存性は認められなかった。また、水流速度が速いほどバブルの真円率は1に近づいた。これは、バブル直径が小さくなることによって表面張力の影響が大きくなることが原因と考えられる。バブルの移動速度は、水槽内の水の流動速度とほぼ一致した。このことから、対象とする微細気泡の浮上速度のスケールは、水の流動速度と比較して小さく、効率よく水中に滞留出来ることがわかった。
2.バブルによる水中への酸素供給能力
バブル放出による水中溶存酸素濃度変化を測定した結果、水流速が速いほど酸素濃度は短時間で上昇し、飽和濃度に達することが分かった。これは水流速が早いほどバブルが小さくなり、その分単位空気体積当たりの気液界面面積が大きくなる為、結果として効率よく酸素が溶解したためと考えられる。
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