| 研究概要 |
現在,セル集合体である生体組織の工学的力学特性同定技術の診療・治療分野への導入が望まれるが,この特性は細胞レベルの特性に由来するものであることから,工学的な理論や技術を直接応用できない場合もある.
そこで本研究課題では,セノ集合組織の解析手法の確立を目的として,とくに細胞膜と細胞液で構成したメゾスケールの細胞解析モデルを作成した上で,さらにこれを大規模化して冒頭に述べた症状による軟組織における力学的特性の症状による差異発現メカニズムを明らかにすることを目的とする.平成18年までの研究では,領域の変形特性に依存しない並列計算理論の構築と研究対象となる細胞集合組織の顕微鏡による2軸変形挙動観察を行った.
さらに最終年度である平成19年度の研究では,大規模計算で対象となるマクロ変形挙動を対象としながら,特に生体軟組織の変形挙動,および多孔質材の変形挙動,という2つのアプローチにて有限要素解析に不可欠な構成関係の検討を実施した.特に,動的変形と多軸変形に焦点を置き;
1)セル組織の動的変形挙動を実験的に調べ,構成式での表現を試みた.
2)セル組織の多軸変形挙動を観察し,1)の構成式を拡張した.
3)生体試料の粘弾性特性と組織の関係を考察し,実験環境を精査した.
4)生体筋細胞の変形が生体運動に与える影響を客観的に調べられるロボットを開発した.
これらの成果によっては,複雑なセル集合組織の変形挙動を理論的に反映させた数値シミュレーションの開発と,それと並行して生体運動を科学的に明らかに出来るバイオロボットによる研究領域が発展することが期待できる.
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