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マイクロ流路内の細胞マルチプル・センシング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16F16368
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 流体工学
研究機関千葉大学

研究代表者

武居 昌宏  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (90277385)

研究分担者 LI JIANPING  千葉大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2016-10-07 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2017年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
キーワード細胞操作 / 数値解析 / 細胞懸濁液 / 電気抵抗 / 機械性能 / 多電極 / 誘電力
研究実績の概要

(1) 細胞の機械的特性と電気的特性との関係についてより深く研究した:細胞の機械的特性(弾性率、硬度、粘弾性、楕円率、破壊靱性、およびポアソン比)の実験測定と、0.1 MHzから300 MHzの細胞の電気的特性分析測定によって、細胞の機械的・電気的・流体場の多場結合条件におけるミクロ不均一誘電体モードを構築し、細胞のミクロ電気機械的結合特性を探索した。
(2)流動状態における細胞の機械的性質と電気的性質の影響について研究した:細胞は流体媒体を満たす環境にありがちであるが、流体媒体の流れは細胞の機械的性質と電気的性質に一定の影響を与える。流体は管路内の流れは伯粛列流に属し、つまり任意の断面内の流速及び流体せん断力は不均一分布を示し、このせん断力の非対称分布は細胞の方向、変形及び電気二重層の厚さに影響を与え、さらに細胞の電気的エネルギーに影響を与えた。細胞の機械的および電気的性質に対する流れの影響を改良したHanai公式に基づいて深く調べた。
(3) いくつかのトップジャーナルに論文を発表するためにデータを分類した:二年間の研究データの比較分析を通して、細胞のミクロ結合特性を研究し、細胞の機械・電気性能に影響を及ぼす微視的影響要因を抽出し、関連する実験分析報告を形成し、関連する専門論文を作成し、分野内の高レベル雑誌に発表した。
研究の意義、重要性は、細胞の機械的特性と電気的特性との間の関係が得られことにあり、これは細胞操作の手法開発、および血栓症や癌のような重篤な疾患の検出に寄与するものである。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of electrical parameters influenced by blood flow rate with multiple-frequency measurement based on modified Hanai mixture formula2018

    • 著者名/発表者名
      Jianping Li, Daisuke Kikuchi, Achyut Sapkota and MasahiroTakei
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators B: Chemical

      巻: 268 ページ: 7-14

    • DOI

      10.1016/j.snb.2018.04.077

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Red Blood Cells Aggregability Measurement of Coagulating Blood in Extracorporeal Circulation System with Multiple-frequency Electrical Impedance Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Jianping LI, Achyut Sapkota, Daisuke Kikuchi, Daisuke Sakota, Osamu Maruyama, Masahiro Takei
    • 雑誌名

      Biosensors and Bioelectronics

      巻: Accepted

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Red Blood Cells Aggregability Measurement with Multiple-frequency Electrical Impedance Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Jianping LI, Daisuke Kikuchi, Madoka Koishi, Kiet Anh Tran, Achyut Sapkota, Masahiro Takei
    • 学会等名
      19th International Conference on Biomedical Applications of Electrical Impedance Tomography
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative analysis of the relaxation frequency of blood during the thrombus formation process2017

    • 著者名/発表者名
      李建平
    • 学会等名
      第39回日本血栓止血学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Application of electrical capacitance tomography on thrombus detection in blood extracorporeal circulation systems2017

    • 著者名/発表者名
      Jianping LI
    • 学会等名
      18th International Conference On Biomedical Applications Of Electrical Impedance Tomography(EIT2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Blood Aggregation Detection in Mock Extracorporeal Circulation System by Electrical Impedance Spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Li Jianping
    • 学会等名
      第54回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      米子コンベンションセンター(米子市)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 千葉大学 武居研究室

    • URL

      http://www.em.eng.chiba-u.jp/~takei/top.htm

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-10-11   更新日: 2024-03-26  

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