病変を伴う微小血管内での人工赤血球輸送プロセスに関する数値流体力学的研究

• 研究課題/領域番号: 21700467
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 百武 徹 横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (20335582)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 微小循環 / 格子ボルツマン法 / 人工赤血球 / 埋め込み境界法

研究概要

赤血球の病的な状態である赤血球集合現象が,微小血管分岐部内において人工赤血球動態にどのような影響を与えるのかを調べるため,赤血球集合現象のモデル化,および,集合した赤血球と人工赤血球を含んだ微小血管分岐部内の流動解析を行った.解析の結果,赤血球の集合体形成による赤血球および人工赤血球の管内分布の違いが微小血管分岐部における各粒子の分配特性に大きな影響をもたらすことを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] 微小血管分岐部内の人工赤血球/赤血球動態に関する流体シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 百武徹, 松本健志
  • 雑誌名: 人工血液 Vol.18, No.1 ページ: 25-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微小血管分岐部内の人工赤血球/赤血球動態に関する流体シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 百武徹, 松本健志
  • 雑誌名: 人工血液 巻: 18 ページ: 25-32
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微小血管分岐部内の人工赤血球/赤血球動態に関する流体シミュレーション (2010)
  • 著者名/発表者名: 百武徹, 松本健志
  • 雑誌名: 人工血液 (掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drag Reduction Effects of Micro-bubbles in Straight and Helical Pipes (2009)
  • 著者名/発表者名: Mohammed M.E.Shatat, Shinichiro Yanase, Toshihiro Takami, Toru Hyakutake
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology Vol.4, No.1 ページ: 156-167
  • NAID: 130000105175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of a Numerical Simulation to Improve the Separation Efficiency of a Sperm Sorter (2009)
  • 著者名/発表者名: Toru Hyakutake, Yuki Hashimoto, Shinichiro Yanase, Koji Matsuura, Keiji Naruse
  • 雑誌名: Biomedical Microdevices Vol.11, No.1 ページ: 25-33
  • 査読あり
• [学会発表] 病的な赤血球を伴う微小血管内での人工赤血球動態に関する数値解析的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 赤木裕貴, 井丸大幹, 百武徹, 柳瀬眞一郎, 松本健志
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第49期総会・講演会
  • 発表場所: 岡山理科大学, 岡山市
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 病的な赤血球を伴う微小血管内での人工赤血球動態に関する数値解析的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 赤木裕貴
  • 学会等名: 日本機械学会 中国四国支部 第49期総会・講演会
  • 発表場所: 岡山理科大学,岡山市,岡山県
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 病的な赤血球を伴う微小血管内での人工赤血球動態に関する数値解析的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 百武徹, 足立文也
  • 学会等名: 第23回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 熊本大学, 熊本市
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] 病的な赤血球を伴う微小血管部内での人工赤血球動態に関する数値解析的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 百武徹
  • 学会等名: 第23回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 熊本大学・黒髪キャンパス,熊本市,熊本県
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] Numerical Study on Effects of Liposome-Encapsulated Hemoglobin on Blood Flows at Microvascular Bifurcation with Considering Erythrocyte Aggregation (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Hyakutake, Yuki Akagi, Taiki Imaru, Takeshi Matsumoto, Shinichiro Yanase,
  • 学会等名: Korea-Japan CFD Workshop
  • 発表場所: POSCO International Center, Pohang, Korea.
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] Numerical Study on Effects of Liposome-encapsulated Hemoglobin on Blood Flows at Microvascular Bifurcation with Considering Erythrocyte Aggregation (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Hyakutake
  • 学会等名: Korea-Japan CFD Workshop2010
  • 発表場所: POSCO International Center, POSTECH, Korea
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] シミュレーションによる人工赤血球動態の流体力学的考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 百武徹
  • 学会等名: 第17回日本血液代替物学会年次大会
  • 発表場所: 熊本市国際交流会館, 熊本市
  • 年月日: 2010-10-19
• [学会発表] シミュレーションによる人工赤血球動態の流体力学的考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 百武徹
  • 学会等名: 第17回日本血液代替物学会年次大会
  • 発表場所: 熊本市国際交流会館,熊本市,熊本県
  • 年月日: 2010-10-19
• [学会発表] Numerical Study on Effects of Liposome-encapsulated Hemoglobin on Blood Flows at Microvascular Bifurcation with Considering Erythrocyte Aggregation (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Hyakutake
  • 学会等名: Japan-Russia Workshop on Numerical Investigation of Hydrodynamic Instabilities and Turbulence with High-performance Computing
  • 発表場所: Okayama, Japan
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] Numerical Study on Effects of Liposome-encapsulated Hemoglobin on Blood Flows at Microvascular Bifurcation with Considering Erythrocyte Aggregation (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Hyakutake
  • 学会等名: Japan-Russia Workshop on Numerical Investigation of Hydrodynamic Instabilities and Turbulence with High-performance Computing
  • 発表場所: Okayama Royal Hotel, Okayama, Japan
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] Numerical Study on Effects of Liposome-encapsulated Hemoglobin on Blood Flows at Microvascular Bifurcation with Considering Erythrocyte Aggregation (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Hyakutake, Yuki.Akagi, Taiki Imaru, Takeshi Matsumoto, Shinichiro Yanase
  • 学会等名: 6th World Congress on Biomechanics
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Numerical Study on Effects of Liposome-encapsulated Hemoglobin on Blood Flows at Microvascular Bifurcation with Considering Erythrocyte Aggregation (2010)
  • 著者名/発表者名: Toru Hyakutake
  • 学会等名: 6th World Congress on Biomechanics
  • 発表場所: Singapore Suntec Convenntion Centre, Singapore
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] 微小血管内での赤血球流動が人工赤血球に与える影響に関する数値解析的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 井丸大幹, 谷茂樹, 百武徹, 柳瀬眞一郎
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国学生会第39回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 広島工業大学, 広島市
  • 年月日: 2010-03-05
• [学会発表] 微小分岐部内での病的な赤血球動態に対する人工赤血球の効果に関する数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 百武徹, 谷茂樹, 赤木裕貴, 松本健志, 柳瀬眞一郎
  • 学会等名: 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 岡山理科大学, 岡山市
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] Numerical Study on Flows of Red Blood Cells with Liposome-encapsulated Hemoglobin at Microvascular Bifurcation (2009)
  • 著者名/発表者名: Toru Hyakutake, Shigeki Tani, Yuki Akagi, Takeshi Matsumoto, Shinichiro Yanase
  • 学会等名: 62st Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
  • 発表場所: Minneapolis, USA
  • 年月日: 2009-11-22
• [学会発表] A Numerical Study on Flows of Red Blood Cells with Liposomeencapsulated Hemoglobin at Microvascular Bifurcation by Lattice Boltzmann Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Toru Hyakutake
  • 学会等名: Russia-Japan Symposium on "Numerical Experiment on Hydrodynamical Instability and Turbulence with High- Performance Computing"
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] A Numerical Study on Flows of Red Blood Cells with Liposome- encapsulated Hemoglobin at Microvascular Bifurcation by Lattice Boltzmann Method (2009)
  • 著者名/発表者名: Toru Hyakutake
  • 学会等名: Russia-Japan Symposium on "Numerical Experiment in Hydrodynamical Instability and Turbulence with High-Performance Computing"
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] 微小循環系でのナノ粒子の不思議な流れ (2009)
  • 著者名/発表者名: 百武徹
  • 学会等名: 第16回日本血液代替物学会年次大会
  • 発表場所: 慶磨義塾大学医学部信濃町キヤンパス
  • 年月日: 2009-10-17
• [学会発表] 人工赤血球が赤血球の流動に与える影響に関する数値解析的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷茂樹, 赤木裕貴, 百武徹, 松本健志, 柳瀬眞一郎
  • 学会等名: 第4回日本流体力学会中四国・九州支部講演会
  • 発表場所: 高知工科大学, 高知県香美市
  • 年月日: 2009-05-16
• [学会発表] 人工赤血球が赤血球の流動に与える影響に関する数値解析的研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 谷茂樹, 赤木裕貴, 百武徹, 松本健志, 柳瀬眞一郎
  • 学会等名: 第4回日本流体力学会中四国・九州支部講演会
  • 発表場所: 高知工科大学・高知県香美市
  • 年月日: 2009-05-16