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a-C:H コーティングによる小型高機能補助人工心臓の開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22300160
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東京電機大学

研究代表者

福井 康裕  東京電機大学, 理工学部, 教授 (60112877)

研究分担者 舟久保 昭夫  東京電機大学, 理工学部, 教授 (00307670)
大越 康晴  東京電機大学, 理工学部, 助教 (10408643)
連携研究者 樋上 哲哉  札幌医科大学, 医学部, 教授 (60335429)
平栗 研二  東京電機大学, 工学部, 教授 (60225505)
住倉 博仁  国立循環器病研究センター研究所, 特任研究員 (20433998)
研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2012年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2011年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2010年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード人工臓器工学 / 再生医工学 / 軸流血液ポンプ / 非晶質炭素被膜 / 数値流体解析 / 遺伝的アルゴリズム / 補助人工心臓 / フッ素ドープa-C:H被膜 / 表面処理 / 溶血低減効果 / 表面エネルギー / a-C : H被膜 / 小型高機能性 / CFD解析 / MOGA / 溶血低減
研究概要

数値流体解析(CDF)と多目的遺伝的アルゴリズム(MOGA)による最適化手法を組み合わせた自動最適化システムにより、血液ポンプの羽根形状の最適化に取り組んだ。そして、羽根形状を最適化した後、血液接触面となる羽根車表面に撥水性非晶質炭素(a-C:H)被膜を施した。CDFとMOGAを組み合わせた羽根車の形状の最適化とa-C:H被膜による表面処理によって、血液ポンプの羽根車の溶血性能が改善され、本研究で提案した最適化手法の有用性が示唆された。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (30件)

  • [雑誌論文] Reduction effect of fluorine-doped hydrogenated amorphous carbon (a-C:H:F) coating for hemolytic performance on an enclosed-impeller type flow blood pump2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohgoe, M. Hiratsuka, H. Sumikura, K. Fukunaga, A. Homma, K. K. Hirakuri, A. Funakubo, Y. Fukui
    • 雑誌名

      Advances in Chemical Engineering and Science

      巻: Vol.3, No.3A3, (in press)

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 粒子画像流速測定法を用いた培養面における細胞群の挙動解析2010

    • 著者名/発表者名
      野中一洋
    • 雑誌名

      ライフサポート

      巻: 22-3 ページ: 39-45

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 人工血管素材としてのa-C:H被膜の血液適合性評価2013

    • 著者名/発表者名
      大越康晴
    • 学会等名
      第60回応用物理学関係連合講演会(春季)
    • 発表場所
      神奈川工科大学(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 補助人工心臓用耐久試験装置に関する基礎検討-粘性流体を用いた特性評価-2013

    • 著者名/発表者名
      舘林千尋
    • 学会等名
      第41回人工心臓と補助循環懇話会学術集会
    • 発表場所
      湯田中温泉(長野県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 軸流血液ポンプ羽根車におけるフッ素ドープa-C:H膜の溶血低減効果2012

    • 著者名/発表者名
      大越康晴,本間章彦,平塚傑工,平栗健二,住倉博仁, 舟久保昭夫,福井康裕
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会(秋季)
    • 発表場所
      愛媛
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of fluorine-doped a-C:H film coating on hemolytic performance of an enclosed-impeller type axial flow blood pump2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohgoe, M. Hibino, M. Hiratsuka, K. K. Hirakuri, H. Sumikura, A. Homma, A. Funakubo, and Y. Fukui
    • 学会等名
      International Conference on New Diamond and Nano Carbons 2012
    • 発表場所
      San Juan, Puerto Rico.
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Reduction effect of fluorine doped hydrogenated amorphous carbon (a-C:H:F) coating for hemolytic performance2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohgoe, T. Seki, A. Homma, K. Hirakuri, M. Hiratsuka, H. Sumikura, A. Funakubo, Y. Fukui
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] カスケードポンプの軸対称ポート配置による偏心力の改善に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      福長一義
    • 学会等名
      第50回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      アクロス福岡(福岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 遠心ポンプにおける粘度特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      松本健
    • 学会等名
      第38回日本体外循環技術医学会大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 軸流血液ポンプ羽根車におけるフッ素ドープa-C:H膜の溶血低減効果2012

    • 著者名/発表者名
      大越康晴
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Fluorine-doped a-C:H Film Coating on Hemolytic Performance of an Enclosed-impeller Type Axial Flow Blood Pump2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuharu Ohgoe
    • 学会等名
      New Diamond and Nano Carbons Conference 2012
    • 発表場所
      Conrad San Juan Condado Plaza (San Juan, Puerto Rico)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 遠心ポンプ内における血液状態の特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      松本健
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 生体に近い循環状態を模擬可能な補助人工心臓耐久試験装置の開発2012

    • 著者名/発表者名
      舘林千尋
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] フッソドープa-C:H膜の溶血低減効果2012

    • 著者名/発表者名
      大越康晴
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] エンクローズド型軸流血液ポンプにおけるa-C:H膜の溶血性評価2011

    • 著者名/発表者名
      大越康晴
    • 学会等名
      第49回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      都市センターホテル
    • 年月日
      2011-11-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムと数値流体解析を利用した軸流血液ポンプ用羽根形状の最適化~設計変数に関する検討~2011

    • 著者名/発表者名
      熊井久人
    • 学会等名
      第49回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      都市センターホテル
    • 年月日
      2011-11-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 繊維性スキャフォルドへのa-C:H膜コーティングと細胞挙動に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      和田知明
    • 学会等名
      第33回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      京都府民総合交流プラザ京都テルサ
    • 年月日
      2011-11-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝的アルゴリズムと数値流体解析を利用した軸流血液ポンプ用羽根形状の最適化2011

    • 著者名/発表者名
      熊井久人,住倉博仁,大沼健太郎,三田満男,福長一義,大越康晴,本間章彦,舟久保昭夫,福井康裕
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2011
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-11-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] エンクローズド型軸流血液ポンプに用いる羽根形状に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      金子雄哉,住倉博仁,大沼健太郎,三田満男,福長一義,大越康晴,本間章彦,舟久保昭夫,福井康裕
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2011
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-11-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 軸流血液ポンプ用羽根形状の最適化に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      熊井久人
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2011-11-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] エンクローズド型軸流血液ポンプにおけるa-C:H膜の溶血低減効果の検討2011

    • 著者名/発表者名
      関貴弘
    • 学会等名
      第19回茨城講演会
    • 発表場所
      茨城大学
    • 年月日
      2011-08-26
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of cell behavior on a-C:H film coating surface2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohgoe
    • 学会等名
      Thermec'2011
    • 発表場所
      Quebec City Convention Centre, Canada(Invited)
    • 年月日
      2011-08-04
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of the Relation Between Cell Migration Direction and Cell Concentration Using PIV Analysis for Tissue Formation Process2011

    • 著者名/発表者名
      H.Noguchi
    • 学会等名
      ASAIO 57^<th> Annual Conference
    • 発表場所
      Washington Hotel, USA
    • 年月日
      2011-06-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Cell Behavior on Fibrous Scaffolds Coated with Amorphous Hydrogenated Carbon(a-C:H) Film2011

    • 著者名/発表者名
      K.Nonaka
    • 学会等名
      ASAIO 57^<th> Annual Conference
    • 発表場所
      Washington Hotel, USA
    • 年月日
      2011-06-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] エレクトロスピニング法による混紡型・積層型Scaffoldの作製と基礎評価2011

    • 著者名/発表者名
      野中一洋
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京電機大学
    • 年月日
      2011-04-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] エンクローズド型軸流血液ポンプにおけるa-C:H膜の溶血低減効果の検討2011

    • 著者名/発表者名
      関貴弘
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京電機大学
    • 年月日
      2011-04-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 人工血管内壁面を対象とした炭素系薄膜被膜プロセスの検討2011

    • 著者名/発表者名
      望月新吾
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京電機大学
    • 年月日
      2011-04-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 高周波プラズマCVD法により成膜した非晶質炭素(DLC)膜の抗菌性評価2011

    • 著者名/発表者名
      関貴弘
    • 学会等名
      第19回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • 発表場所
      東京電機大学神田キャンパス
    • 年月日
      2011-03-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] エンクローズド型軸流血液ポンプにおけるa-C:H膜の溶血性評価2011

    • 著者名/発表者名
      大越康晴,関貴弘,本間章彦,平栗健二,平塚傑工,住倉博仁, 舟久保昭夫,福井康裕
    • 学会等名
      第49回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] エンクローズド型軸流血液ポンプにおけるa-C:H膜の溶血低減効果の検討2011

    • 著者名/発表者名
      関貴弘,大越康晴,本間章彦,平栗健二,舟久保昭夫,福井康裕
    • 学会等名
      第50回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Improvement of hydraulic performance by optimization of impeller and diffuser vane design using genetic algorithm for an enclosed-impeller type axial flow blood pump2010

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Murata
    • 学会等名
      18th Congress of the International Society for Rotary Blood Pumps
    • 発表場所
      Deutsche Herzzentrum, Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of a-C : H film adhesion for medical instruments using plasma technique2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuharu Ohgoe
    • 学会等名
      37^<th> IEEE International Conference on Plasma Science
    • 発表場所
      Marriott Waterside hotel, Norfolk, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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