2017 Fiscal Year Research-status Report
振動誘起流れ現象の三次元流れ解析および三次元細胞操作への応用
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17K14623
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
早川 健 中央大学, 理工学部, 助教 (70759266)
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2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 細胞操作 / マイクロ流体 / バイオ操作 / 微細操作 / オンチップ細胞操作 / 振動誘起流れ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，マイクロ流体に特有な振動誘起流れの三次元的な観察と，その三次元細胞操作への応用を目的とする．平成２９年度は，振動誘起の三次元流れを観察するための観察系構築と，縦方向の流れの観察を主に行った．
（１）三次元流れを観察するために，通常の顕微鏡系に加えて，横方向から振動誘起流れを観察する系を構築した．マイクロ流体の縦方向，つまり顕微鏡の焦点深度方向の流れ観察するのは通常難しいが，長焦点レンズと拡散光照明を用いることにより，観察可能な系を構築することに成功した．また，液面のレンズ効果により観察像が歪んでしまう現象を避けるため，観察用のガラスチャンバーも作製した．構築した観察系を用いて，直径50～200 マイクロメートルのマイクロピラーと，その周りに10マイクロメートルの粒子を拡散させた際の像を撮影することに成功した．
（２）構築した観察系を用いて，振動誘起流れを起こした際の流れを観察した．これにより，従来の顕微鏡で観察されていた回転流れに加えて，予想していた垂直方向の流れも生じていることが観察できた．また，ピラー上部で特に垂直方向の流れが強く起きていることも確認できた．さらに，これまでの理論的予測と異なり，ピラーの高さが流れに影響を与えている，という知見が実験結果から得られている．
（３）流れの解析を行うための，流体解析ソフトウェアの構築を行った．画像処理ソフトウェアImageJをベースとしてソフトウェアを構築し，粒子の検出・位置計測を行うことに成功しており，この情報をもとに流速を求めることができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り，三次元観察を行うための系の構築を行い，縦方向の流れの観察に成功したため，おおむね順調であると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
特に大きな問題はないが，より鮮明な画像を得るための工学系の調整は必要である．また，流速分布を得られるようにソフトウェアの改良を行い，流れの詳細評価を行っていく．また，細胞培養環境を整え，実際の細胞を用いた三次元操作実験を行っていく予定である．
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| Causes of Carryover |
消耗品等を購入する際に，軽微な残額が生じたため．
少額であるため，次年度に少額の消耗品等で使用する．
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Research Products
(2 results)
