2008 Fiscal Year Annual Research Report
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19360090
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
関 眞佐子 Kansai University, システム理工学部, 教授 (80150225)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
板野 智昭 関西大学, システム理工学部, 専任講師 (30335187)
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| Keywords | 微小血管 / 糖鎖層 / 浸透流 / 数値シミュレーション / 血球 |
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| Research Abstract |
血管壁の内腔表面に存在する糖鎖層の生理的意義に関し、(a)血管壁を介する物質輸送、(b)血球への潤滑作用、の2点について、流体力学的観点から調べた。(a)については、昨年度作成した糖鎖層のモデルを用いて、糖鎖層を通る移流と拡散による溶質の移動を解析し、浸透圧に起因する媒質の流れ、即ち浸透流も加えて、媒質の運動を求めた。解析の結果、血管壁表面の糖鎖層の両側で溶質濃度に大きな差が生じ、浸透流の影響は糖鎖層で顕著であることが分かった。さらに、分子動力学法を用いて、溶質分子と媒質分子からなる溶液の分子運動を解析し、浸透圧の発生を分子レベルで調べた。半透膜の両側での圧力の評価を行い、溶質濃度が低い範囲ではvan't Hoffの式に従うが、溶質濃度が高くなるにつれ、この式からのずれが顕著になることを示した。続いて、溶質および糖鎖層のもつ電荷の影響を調べるために、溶質表面と糖鎖モデル表面が帯電している場合の浸透流の解析を始め、その定式化を行った。(b)に関しては、細静脈壁に粘着した白血球の観察結果を基にした白血球モデルを用いて、粘着白血球周りの流れ場の解析を進めた。特に、血液を粘性率が流線に沿って一定となる非均質なニュートン流体として取り扱うことで、解析手法を一般化するとともに、血管内の糖鎖層や血漿層の存在を含めることができるようにした。血液の粘性率が空間的に変化することで、血液流れ中の血球に作用する応力が大きく変動しうることが示された。
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