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白血球の免疫機構に学ぶ血流内DDS用マイクロカプセル推進機構の開発

Research Project

Project/Area Number 19656051
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Fluid engineering
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

玉川 雅章  Kyushu Institute of Technology, 大学院・生命体工学研究科, 准教授 (80227264)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords衝撃波 / DDS / マイクロカプセル / 濃度マランゴニ
Research Abstract

本研究においては,駆動力が界面張力勾配のみが働く水溶液中下で,濃度勾配を実験的に変化させて,顕微鏡を用いた白血球粒子移動の観察と原子力間顕微鏡による働く力の計測を行い,界面張力勾配による白血球運動機構の解明を行うことを目的とする.白血球運動の速度に関しては,(1)白血球が一定の溶液中において濃度勾配を受けて移動するときの界面張力のみによる速度(2)重力や自由表面の影響による溶液中の対流から生じる速度,の2つが挙げられるが,このうち(1)についての速度を測定する.
そのため,倒立顕微鏡に取り付けられたCCDカメラを用いて,液体中に分散している白血球にサイトカインを滴下したときの挙動を観察しその速度を計測し,滴下したときの濃度勾配をCFDにより予測し,これらの結果から総合的に界面張力の濃度依存を調べる.これらから,白血球膜の濃度による依存性について調べることができる.また,一方で,これらの速度計測から推定される白血球にはたらく力を原子間力顕微鏡によって測定する.
本年度の成果としては,白血球膜上でのサイトカインの輸送機構の解明を可視化を中心とした界面機構と拡散機構のモデル化とCFDによる解析ならびに実験結果との対比を行った.その結果,白血球が活性化している状態では,濃度勾配に比例する力が発生し,その向きは,白血球膜の濃度と界面張力の関係が負の相関関係(界面張力が濃度に対して負の勾配)を持つときに,高濃度側に異動することがわかった.

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2008 2007

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Fundamental Investigations of Driving Force of a Neutrophile in Liquid Using Concentration Marangoni Effect for Developing Microcapsules in Drug Delivery Systems2008

    • Author(s)
      Masaaki TAMAGAWA
    • Journal Title

      Proceedings of FEDSM2008(2008 ASME Fluids Engineering Conference) 1

      Pages: 55319-55319

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elucidation of Driving Force of Neutrophile in Liquid by Cytokine Concentration Gradient2008

    • Author(s)
      M. Tamagawa, K. Matsumura
    • Journal Title

      Proceedings of ICBME 2008 1

      Pages: 882-883

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 格子ボルツマン法を用いた血栓生成のシミュレーション2007

    • Author(s)
      金田 紘明
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 73-736

      Pages: 43-49

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] せん断流れ場における血栓生成の可視化2007

    • Author(s)
      福島 克也
    • Journal Title

      生体医工学 45-1

      Pages: 99-105

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CFD Study of Thrombus Formation on Shear Blood Flows for Developing Prediction Method of Thrombus2007

    • Author(s)
      M.Tamagawa
    • Journal Title

      Proceedings of FEDSM2007 1

      Pages: 37074-37075

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 機能性衝撃波DDS用マイクロカプセルの開発2008

    • Author(s)
      玉川雅章
    • Organizer
      日本生体医工学会2008(分子デリバリーのME研究会)
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2008-05-01
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 濃度マランゴニ効果による水中内白血球運動2007

    • Author(s)
      窪元 勇太
    • Organizer
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2007-11-17
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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