Elucidation of various keratin exfoliation phenomena by numerical simulation

Research Project

Project/Area Number	20K04352
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
Research Institution	Kyushu Institute of Technology
Principal Investigator	永山勝也九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (70363398)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help	¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000) Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000) Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000) Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000) Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords	数値シミュレーション / 皮膚 / 剥離
Outline of Research at the Start	皮膚の形成の数理モデルを構築し、数値シミュレーションにより、コンピューター上で数値実験を行い、表皮形成の再現を行っている。本研究では特に表皮のバリア機能に大きく影響する角質の様々な剥離現象を計算により究明する。本法では、細胞を計算粒子とし、形状や物性の変化とその相互作用も考慮した上で、皮膚の複雑な現象を扱える独自の粒子モデルを用い、これに角質の詳細なモデルを組み込んで実施する。先ずは、蒸発量と角質剥離と厚みのループ計算（連成解析）により、角質の恒常性を研究する。更に角質のひび割れの力学モデルを構築し、水分蒸発や、角質剥離への影響を究明する。