2022 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of blood cell's response to constant and fluctuating shear stresses
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20K12609
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
渡邉 宣夫 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (00568644)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福井 浩二 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (80399807)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 赤血球 / 流動変形 / 血液損傷 / せん断応力 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者が開発したせん断実験システムを用いて豪州研究協力者Griffith大学M.Simmonds博士, A. MacNamee博士およびPrince Charles病院救命救急研究グループJ. Fraser教授らと行った共同研究成果として、高せん断に起因した新しい赤血球損傷指標として歪形状が挙げられる事、さらに画像解析手法によるその定量評価が可能である事を明らかにした（Sci Rep論文採択済）。さらに、容積型のせん断負荷装置を用いて行った共同研究の結果、一様せん断負荷に対する血液損傷指標としての血小板活性、溶血、血漿タンパクvWFの細分化現象の同時評価実験を行った結果、10Paのせん断応力を超えてくると血小板活性が進む事、12Paのせん断応力下においては血漿タンパクvWFの損傷がある事など明らかにした（Journal of Biomechanicsに論文採択済）。加えて、せん断装置を利用し溶血現象と血栓誘発につながる血小板凝集現象の関連性を検証した結果、溶血量に応じた凝集塊サイズの増大を認める結果を得た（Journal of Biorheologyに論文採択済）。これらの成果を2022年4月人工心臓と補助循環懇話会にて報告した。加えて、フローサイトメトリー法を用いて加齢度別の赤血球の膜酸化度を計測する試みに取り組んだ結果、高密度（老齢）赤血球が優位に酸化度を増大するデータを得た（2022年日本酸化ストレス学会にて報告済）。上記の一様せん断負荷装置に加えて、変動せん断応力発生装置を新たに試作し、その装置を用いて正弦曲線的なせん断応力変化環境下における独特な形状変化応答を可視化する事に成功した。この研究成果を2022年ヨーロッパ人工臓器学会にて報告し、さらに学術論文にまとめAIP Advances誌に採択頂いた。本研究プロジェクトは概ね順調に進展したと判断する。
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