2008 Fiscal Year Annual Research Report
強磁場内血球の特性計測と血液シミュレータ用数値解析モデルの開発
| Project/Area Number |
20200026
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
巽 和也 Kyoto University, 工学研究科, 助教 (90372854)
|
|---|
| Keywords | 強磁場 / 赤血球 / マイクロ流路 / マイクロ電気センサ / 変形能 / 数値解析 |
|---|
| Research Abstract |
平成20年度は,強磁場内の赤血球を伴う流動特性と単一赤血球の変形能評価を行うための測定用マイクロ流路テストセクションを製作した.マイクロ流路は,PDMS製であり,SU-8を型としてソフトエッチング行程により製作した.一方,赤血球の電気特性と変形能特性を評価するために,幅5μm・厚さ200nmの白金薄膜電極をスパッタとリフトオフ法を用いてガラス基盤上に製膜し,電気センサを製作した.さらに流路に後向き・前向きステップを設けることで,赤血球の幅方向および高さ方向の位置制御が可能であることを示した.また,抵抗測定用の電極の両側にガード電極を設置し,電流密度分布のフリンジ成分を抑制することで,測定精度が向上させ,赤血球の通過に伴う抵抗値変化をS/N=20～50の測定精度を持つマイクロセンサを完成させた.さらに,高速度カメラと顕微鏡による赤血球の可視化測定を行い,赤血球通過時の抵抗値の時間変化分布との同時測定を行うことで,磁場非印可時のマイクロ流路を用いた赤血球の変形能測定法の妥当性を検討した.実験では,ヒト赤血球を用い,正常赤血球およびグルタルアルデヒド処理を行った硬化赤血球について検討した.その結果,抵抗値の時間分布の半値幅と赤血球の形状(変形量)の間で相関が得られ,赤血球の抵抗値だけでなく,変形能評価が可能であることを示した.一方,数値シミュレーション用のコード開発として,流路内に存在する単一赤血球の2次元数値解析コードを製作し,マイクロポンプ内に赤血球が混入した場合について計算を行い,赤血球変形や並進・回転運動特性についての検討とコード妥当性の確認を行った.
|
