| 研究課題/領域番号 |
21K03867
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 大分工業高等専門学校 |
|---|
研究代表者 |
尾形 公一郎 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (50370028)
|
|---|
| 研究分担者 |
星 崇仁 筑波大学, 医学医療系, 講師 (10757892)
上野 崇寿 大分工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30508867)
稲垣 歩 大分工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (50633400)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
|
|---|
| キーワード | 粉体輸送 / 振動流動化 / 加圧流動化 / 高電界 / 流動性 / 通気性 / 付着性 / 薬剤粉体 / イオン風 / パルス電源 / 粉体薬剤 / 分散 / 輸送 / 噴霧 / パルス電場 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
世界に先駆けて超高齢化社会を迎える日本では健康長寿社会の実現が急務の課題となっている。この中で長寿（加齢）での発症数が多い眼球疾患の医療技術の高度化が求められており，硝子体手術で切除した創部を接着する粉体薬剤が開発されている。
そこで，本研究ではパルス電場を用いた薬剤粉体の輸送および噴霧の実験的研究を行う。本研究からパルス電場における粉体挙動や粉体の付着凝集機構が明らかとなり，混相流動の物理現象の理解に基づく医療機器開発が可能になると考える。
|
| 研究成果の概要 |
粉体薬剤の管内での安定的な輸送と噴霧を実現するために，モデル粒子（シリカ，ガラスビーズ）や薬剤粉体の粒子特性と粉体特性を調査し，振動流動化と加圧流動化を用いた粉体輸送特性，および高電場による粉体の輸送特性を明らかにすることを目的として研究を行った．その結果，振動流動化輸送実験では，粉体の流動性や通気性が高い粉体で輸送が容易に行えることが明らかとなった．また，加圧流動化輸送実験では，輸送管内で粉体がプラグ流を形成しながら周期的な輸送特性を示すことが確認された．両輸送方法で薬剤粉体の輸送が可能であった．さらに，高電界で発生させたイオン風でモデル粉体と薬剤粉体の輸送が可能であることも確認された．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
付着性を有する粉体薬剤の輸送管内での閉塞を防止し，粉体薬剤を安定的に輸送及び噴霧する医療機器の開発が強く求められているが，この目的に対して，本研究で用いた振動流動化輸送と加圧流動化輸送が有効であることを示した．また，取り扱う粉体の粒子径，流動性や通気性等の粉体特性の理解が重要であることも明らかにした．本研究で得られた知見は，本研究で対象とした医療・薬剤分野のみでなく，3Dプリンタ用金属粉末，食品粉体などの粉体化した材料を取り扱う各種輸送プロセスでの展開が期待され，学術的，社会的意義は極めて大きい．
|
