2012 Fiscal Year Annual Research Report
エレクトロポレーションの非線形時空ダイナミクス：モデリング・解析・制御
| Project/Area Number |
23760390
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
薄 良彦 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (40402961)
|
|---|
| Keywords | エレクトロポレーション / 非線形動力学 / 制御技術 |
|---|
| Research Abstract |
本研究の目的は，エレクトロポレーションに関わる制御システム技術の確立である．本目的の達成に向けて，単一細胞に対するエレクトロポレーションの非線形時空ダイナミクスに関する解析及びダイナミクスに基づく制御プロトコルの設計を行った．具体的な研究概要は以下の通りである．第1に，細胞膜を形成する脂質二重層の電気・機械ダイナミクス及び懸濁液内部の電界分布を表す数学モデルがハイブリッドシステム---離散値変数と連続値変数が混在した偏微分方程式系---で与えられることを示した．第2に，非線形時空ダイナミクスの印可電界に対する依存性を数値的に検討し，エレクトロポレーションの力学的メカニズムの一端を明らかにした．第3に，エレクトロポレーションにより所望の膜透過率を達成するための制御プロトコルを設計し，その有効性を数値的に検討した．特に，従来の一定振幅の外部制御電界（直流電界）ではなく，振幅を交番成分で変調した振幅変調電界を用いたエレクトロポレーションを提案し，その有効性を明らかにした．以上，本研究では，エレクトロポレーションによる細胞膜制御システムの開発とマイクロ流路デバイスによる実用化を目指した基礎的な研究開発に取り組んだ．
|
