高速マイクロ流れを用いた赤血球破壊リアルタイム可視化と溶血力学モデルの実験的構築

• 研究課題/領域番号: 21700474
• 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: 早稲田大学
• 研究代表者: 八木 高伸 早稲田大学, 理工学術院, 研究員 (00468852)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 赤血球 / 溶血 / 細胞破壊 / マイクロ流体 / 高速流体 / 可視化 / マイクロ / 血液 / 衝突 / せん断応力

研究概要

人工物の血液接触面で流体力により誘発される細胞破壊のメカニズム解明を目指している.人工心臓や心臓代用弁の流動研究より、「高速流動する浮遊細胞の衝突破壊」という全く新しい仮説を立ち上げ,本研究では,この仮説の実証に挑戦するなかで,赤血球破壊の単一細胞リアルタイムイメージングに成功した.赤血球の衝突・破壊動態の様式を,流速に応じて体系化することを達成し,人工臓器の血液適合性を飛躍させる新たなる知見を取得することができた.

研究成果

• [雑誌論文] Single-cell real-time imaging of flow-induced hemolysis using high-speed microfluidic technology (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Yagi, M.Umezu, et al.
  • 雑誌名: IFMBE Proceedings 25/IV(Young Investigator Award 1st Prize ページ: 2337-2340
  • 査読あり
• [雑誌論文] New challenge for studying flow-induced blood damage : macroscale modeling and microscale verification (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Yagi, M.Umezu, et al.
  • 雑誌名: ICBME 2008, Proceedings 23 ページ: 1430-1433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscale visualization of erythrocyte deformation by colliding with a rigid surface using a high-speed impinging jet (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Wakasa, T.Yagi, M.Umezu., et al.
  • 雑誌名: ICBME, 2008, Proceedings 23 ページ: 1422-1425
  • 査読あり
• [学会発表] 超高速イメージングによる衝突速度に応じた人赤血球のリアルタイム破壊動態解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋元祐紀, 八木高伸, 関裕子, 木田大輔, 梅津光生
  • 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
  • 年月日: 2011-01-08
• [学会発表] 超高速イメージングによる衝突速度に応じたヒト赤血球のリアルタイム破壊動態解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋元祐紀, 八木高伸, 関裕子, 木田大輔, 梅津光生
  • 学会等名: 第23回バイオエンジニアリング講演会講演論文集,pp383-4,第23回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] 超高速リアルタイムイメージングを用いた壁面衝突によるヒト赤血球の破壊動態観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 八木高伸, 秋元裕紀, 関裕子, 木田大輔, 梅津光生
  • 学会等名: 第48回日本人工臓器学会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] High-speed microfluidic study of colliding human erythrocytes at a single-cell real-time scale (2010)
  • 著者名/発表者名: T Yagi, Y Akimoto, Y Seki, D Kida, M Umezu
  • 学会等名: 6th World Congress on Biomechanics
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2010-08-01
• [学会発表] High-speed microfluidic study of colliding human erythrocytes at a single-cell real-time scale (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Yagi, M.Umezu, et al.
  • 学会等名: Proceedings of 6^<th> World Congress on Biomechanics
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] 壁面衝突により座屈を伴い瞬時膜破壊に至る赤血球破壊のリアルタイム可視化計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 徳永夏子, 八木高伸, 秋元祐紀, 関裕子, 梅津光生
  • 学会等名: 第22回バイオエンジニアリング講演会講演論文集,pp208,第22回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 岡山
• [学会発表] 高速リアルタイムイメージングによる壁面衝突する個々の赤血球の衝撃・破壊解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八木高伸
  • 学会等名: 第47回日本人工臓器学会大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] Single-cell real-time imaging of florrinduced hemolysis using high-speed microfluidic technology (2009)
  • 著者名/発表者名: Takanobu Yagi
  • 学会等名: World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering
  • 発表場所: ミュンヘン ドイッ
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] Collision dynamics of red blood cens using high-speed impinging microjets (2009)
  • 著者名/発表者名: Takanobu Yagi
  • 学会等名: 10th International Conference on Fluid Control, Measurements, and Visualization
  • 発表場所: モスクワ,ロシア
  • 年月日: 2009-08-19
• [学会発表] 高速マイクロジェットを用いた壁面衝突する赤血球の圧縮変形と破壊現象の可視化計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八木高伸
  • 学会等名: 計算工学講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-12
• [学会発表] 高速マイクロジェットを用いた壁面衝突する赤血球の圧縮変形と破壊現象の可視化計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八木高伸, 若狭翔太郎, 徳永夏子, 秋元祐紀, 梅津光生
  • 学会等名: 計算工学講演会論文集Vol.14
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 高速リアルタイムイメージングによる壁面衝突する個々の赤血球の衝撃・破壊解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八木高伸, 徳永夏子, 秋元祐紀, 関裕子, 梅津光生
  • 学会等名: 第47回日本人工臓器学会大会予稿集Vol.38, No.2
  • 発表場所: 仙台
• [備考]
  • URL: http://www2.atword.jp/wasedahrc/archives/359
• [備考]
  • URL: http://www2.atword.jp/wasedahrc/archives/tag/yagi-takanobu