| 研究課題/領域番号 |
18K18353
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 弘前大学 |
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研究代表者 |
宮川 泰明 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (60804599)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 小腸 / 撹拌 / 吸収 / 数値流体力学 / 生体力学 / 消化器 / 小腸内流れ / 計算バイオメカニクス / 攪拌 / 計算生体力学 / 腸内食物輸送 / 栄養素吸収 / 医工学 |
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| 研究成果の概要 |
本研究課題の目的は，数値計算を用いてヒト腸内における栄養素の撹拌および吸収と小腸壁の運動の関係を明らかにすることである．管壁にぜん動運動および分節運動を模擬した運動を強制変位として与えることで小腸内の流れを再現した．
数値計算により，レイノルズ数や狭窄率などのパラメータと栄養素の撹拌および吸収の関係を評価した．これにより，小腸運動による撹拌及び吸収には最適なパラメータが存在することが明らかになり，この範囲が生理学的な条件下に入っていることが明らかになった．したがって，生体内では効率よく栄養素を撹拌・吸収している可能性が示唆される．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
小腸内部の栄養素は可視化が難しく，実験的に観察するのは困難であり，数値計算を用いた解析が必要である．本研究による結果は，栄養素ごとにどこの領域からどれだけの量が撹拌および吸収されるのかを簡易的に予測することが可能であり，ヒト小腸内における栄養素の撹拌および吸収に関する基礎的知見を与えるものである．今後は小腸実形状を用いた数値解析を進めることにより，より現実に近い計算が可能となり，消化に関する理解がさらに進むと期待される．
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