| 研究課題/領域番号 |
08044147
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| 研究種目 |
国際学術研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 共同研究 |
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| 研究分野 |
機械材料・材料力学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
林 紘三郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90026196)
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| 研究分担者 |
RACHEV Alexa ブルガリア科学アカデミー力学研究所, 教授
MEISTER Jean スイス連邦工科大学, 教授
宮崎 浩 大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (00263228)
藤江 裕道 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教授 (20199300)
田中 正夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (40163571)
MEISTER Jean-Jacques Univ of tech fed.Swissland.Prot
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| キーワード | バイオメカニクス / 生体組織 / 残留応力 / リモデリング / 機能的適応 / 最適設計 |
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| 研究概要 |
生体は合目的的に最適設計されており、さらに力学的環境の変化に対して機能的に適応し、再構築(リモデリング)することが知られている。本研究では、これらの現象と機構を解析し、医学及び工学に応用するきおとを目的とし、生体現象をバイオメカニクスの立場から実験的に明らかにし、さらには組織学的検討を加え、また得られた現象のモデル解析と力学解析を行うとともに、設計工学の立場から工学設計への応用方法について検討した。
具体的には、膝蓋腱から摘出した培養コラーゲン線維束について、その強度に及ぼす静的ならびに繰り返し応力の影響を調べた結果、いずれも強度維持には適当な大きさの応力が必要であること、血圧と血流を人為的に変化させると、動脈壁の厚さ、径、弾性が敏感に変化するとともに、いずれの力学的環境の変化が生じても、血管壁の壁せん断応力と壁円周応力は正常値に維持されること、運動負荷や下肢固定によって骨に作用する負荷を変化させたのち、負荷を通常に戻した場合には、骨断面積、骨構造、強度がこれらの変化に応じて機能的に適用するように変化すること、などが明らかになった。また、血管平滑筋の収縮が、血管壁内応力の分布に及ぼす効果に関する実験的観察結果を、数学的に記述する力学的モデルを提案した。
これらの研究成果を、第3回バイオメカニクス世界会議、第5回日本-米国-シンガポール-中国バイオメカニクス会議、1999年生体工学会議などの国際会議で発表するとともに、論文を権威ある国際雑誌に投稿し、血管バイオメカニクスについては英文書籍の章としてまとめた。今後も引き続き、数編の論文を執筆し、国際雑誌に投稿する予定である。また、本研究グループが中心となって、国際シンポジウムを開催する計画を作成した。
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