| 研究課題/領域番号 |
12480258
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
土肥 健純 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (40130299)
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| 研究分担者 |
佐久間 一郎 (佐久間 一朗) 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (50178597)
岩田 博夫 京都大学, 再生医科学研究所, 教授 (30160120)
辻 隆之 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (00075764)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
2001年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
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| キーワード | 人工膵臓 / カプセル化ラ島 / オープンループ型人工膵臓 / インスリン / グルカゴン / 生体シミュレーション / ハイブリッド人工膵臓 / 人口膵臓 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、従来の人工膵臓の問題点を解決する新しい方式の人工膵臓として、オープンループ型機械式人工膵臓とハイブリッド人工膵臓を組み合わせたバイオニツク人工膵臓を提案し、その可能性を検討することである。具体的には機械式人工膵臓により必要となるインスリンの大部分を注入し、血糖値を一定範囲に集束させるための誤差部分の制御を計測制御系として機能するカプセル化ラ島により行う。
平成12年度に各分担研究者により得られた要素を統合し、バイオニック人工膵臓システムを構築した。その結果については、日本コンピュータ外科学科に投稿して成果を発表した。
また平成13年度より新たに取り組んだ血糖調整機構モデルを用いてシミュレーションを施した。機械式人工膵臓モデルについては糖尿病モデルにインスリン注入を行うことで再現した。ハイブリッド人工膵臓モデルについては、新たに移植ランゲルハンス島のコンパートメントを付け加えることで表現した。結果としてバイオニック人工膵臓モデルは機械式人工膵臓、ハイブリッド人工膵臓それぞれの機能を落として組み合わせることで再現した。以上の二つのモデルを用いグルコースを静脈注射した際のグルコース耐性を調べるテストをシミュレートし、両者を比較したところ、機械式人工膵臓、バイオニック人工膵臓ともに血糖状態を正常化することができた。また、注入する量、タイミングがずれた場合について、シミュレーション結果を比較したところ、バイオニック人工膵臓のほうが機械式人工膵臓よりも有効であることがわかった。
総じて、実験システムの構築を主眼に、平成13年度よりシミュレーションにも取り組んだが、今後は両者の比較を通じてモデルの改善に取り組む予定である。
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