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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Mathematical modelling of diffusion-drift system of double chemotaxis type coupled with fluid

Research Project

Project/Area Number 15KT0019
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

杉山 由恵  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (60308210)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久保原 禅  順天堂大学, スポーツ健康科学研究科, 教授 (00221937)
齊藤 宣一  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (00334706)
仙葉 隆  福岡大学, 理学部, 教授 (30196985)
永井 敏隆  福岡大学, 理学部, 非常勤講師 (40112172)
手老 篤史  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 准教授 (60431326)
桑山 秀一  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40397659)
Project Period (FY) 2015-07-10 – 2019-03-31
KeywordsKeller-Segel系 / Navier-Stokes方程式 / PIV実験 / CFD解析 / Langevin方程式 / Fokker-Planck方程式
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,細胞性粘菌や白血球(好中球)を含む血液細胞の運動を統計解析に基づいて,化学運動性を考慮した確率微分方程式モデル(一般化されたLangevin方程式)を構築することを目標としている.先行研究として実験観測動画・実験データに基づいた統計解析により導出された確率微分方程式モデルがある(Selmeczi&et.al.,2005 等).モデルの妥当性の検証には,確率微分方程式モデルの数値シミュレーションと観測実験との合致を検証することが有効である.
そこで,平成30年度には,シリコン瘤と心臓拍動型還流ポンプを作成し,PIV実験を実施し赤血球の運動動態を模擬し観測・撮影した.これにより,Navier-Stoke方程式に基づくCFD解析とPIV実験による粒子運動の差異・類似の確認に成功している.

  • Research Products

    (11 results)

All 2018

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 10 results)

  • [Journal Article] Compactly supported stationary states of the degenerate Keller-Segel system in the diffusiondominated regime2018

    • Author(s)
      J. Carrillo and Y.Sugiyama
    • Journal Title

      Indiana Univ. Math. J.

      Volume: 67 Pages: 2279--2312

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳動脈瘤治癒過程における血栓化ダイナミクスを説明する数理モデルの構築2018

    • Author(s)
      杉山由恵
    • Organizer
      CREST・さきがけ・AIMaP合同シンポジウム「数学パワーが世界を変える2019」
    • Invited
  • [Presentation] On the ε-regularity theorem for the Keller-Segel systems and its application to the analysis of singular sets2018

    • Author(s)
      杉山由恵
    • Organizer
      京都大学NLPDEセミナー
    • Invited
  • [Presentation] Measure valued solutions of 2D Keller-Segel systems2018

    • Author(s)
      杉山由恵
    • Organizer
      The 16th Linear and Nonlinear Waves
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Measure valued solutions of 3D Keller-Segel systems2018

    • Author(s)
      杉山由恵
    • Organizer
      RIMS 研究集会 「反応拡散方程式‐伝播現象と特異性の解析および諸科科学への応用」
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Compactly supported stationary states of the degenerate Keller-Segel system in the difusion-dominated regime2018

    • Author(s)
      杉山由恵
    • Organizer
      2018年度偏微分方程式 集中セミナープログラム
    • Invited
  • [Presentation] On the Structure of Solutions of Keller-Segel Systems with Sinks of Fluid2018

    • Author(s)
      杉山由恵
    • Organizer
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications, SS10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Compactly supported stationary states of the degenerate Keller-Segel systemin the difusion-dominated regime2018

    • Author(s)
      杉山由恵
    • Organizer
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications, SS11
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 退化型Keller-Segel系の解構造について2018

    • Author(s)
      杉山由恵
    • Organizer
      大阪大学数学科談話会
    • Invited
  • [Presentation] On the structure of solutions of Keller-Segel systems with fluid and its application to life science2018

    • Author(s)
      杉山由恵
    • Organizer
      大阪大学 微分方程式セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Compactly supported stationary states of the degenerate Keller-Segel systemin the difusion-dominated regime2018

    • Author(s)
      杉山由恵
    • Organizer
      南大阪応用数学セミナー
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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