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2007 年度 実績報告書

血液・循環器・清化器病の診断・治療・予防のための計算ナノバイオメカニクスの創成

研究課題

研究課題/領域番号 19100008
研究機関東北大学

研究代表者

山口 隆美  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30101843)

研究分担者 石川 拓司  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20313728)
松木 範明  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (90284520)
今井 陽介  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60431524)
森 大祐  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50451539)
坪田 健一  千葉大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10344045)
キーワードバイオメカニクス / 血流 / 血液 / 計算力学 / 血栓 / マラリア / 血流計測 / 微生物
研究概要

生体分子・細胞相互作用の力学解析:各種分子および血小板の力学的な相互作用から血栓形成に至るプロセスを調べ、主にvon Willebrand因子、フィブリノーゲンおよび血小板との相互作用に着目し、分子の活性度変化から血小板凝固に至る血栓の形成プロセスを数値解析により調べた。また、投薬により、血小板間の吸着力が減少し、ひいては血栓の形成・崩壊過程が変化したり、マラリア感染赤血球のレオロジー特性や、血球間、血球・血管壁間の吸着力が変化し、ひいては微小循環障害が改善されるなどの効果が期待できる。そこで投薬の効果を解析する数値解析モデルの構築を試みた。それらの成果は、国際会議論文および英文雑誌論文として発表されている。
細胞・組織:血液細胞モデルの構築と血流解析:血液細胞の体積の大部分は赤血球であるため、流れ中の赤血球の変形、凝集などを表現できる、赤血球モデルの改良を行なった。また、血流の解析結果の妥当性を検証するため、「共焦点micro-PIVシステム」を用い、PDMSマイクロ流路内の赤血球の挙動観察および速度ベクトルの計測も行った。それらの成果は、国際会議論文および英文雑誌論文として発表されている。
細胞・組織:腸内細菌モデルの構築:腸内細菌をモデル化し、細菌が高濃度で多数存在する場合を想定した細菌群の大規模数値シミュレーションを行った。それらの成果は、国際会議論文および英文雑誌論文として発表されている。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (12件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of wall motion on arterial wall shear stress2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fukui
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering 2

      ページ: 56-68

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrodynamic interactions between two swimming bacteria2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 93

      ページ: 2217-2225

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ヒト循環器系のマルチスケール計算生体力学2007

    • 著者名/発表者名
      山口隆美
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 B編 73

      ページ: 916-921

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The rheology of a semi-dilute suspension of swimming model micro-organisms2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Mechanics 588

      ページ: 399-435

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffusion of swimming model micro-organisms in a semi-dilute suspension2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Fluid Mechanics 588

      ページ: 437-462

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Orientational relaxation time of bottom-heavy squirmers in a semi-dilute suspension2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology 249

      ページ: 296-306

    • 査読あり
  • [学会発表] Blood flow in microchannel with stenosis measured by a confocal micro PTV system2007

    • 著者名/発表者名
      H. Fujiwara
    • 学会等名
      The 3rd Tohoku-NUS Joint Symposium on Nano-Biomedical Engineering in the East Asian-Pacific Rim Region
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2007-12-11
  • [学会発表] Development of respiration measurement system with conductive rubber for elderly home care2007

    • 著者名/発表者名
      M. Okubo
    • 学会等名
      The 3rd Tohoku-NUS Joint Symposium on Nano-Biomedical Engineering in the East Asian-Pacific Rim Region
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2007-12-10
  • [学会発表] The hydrodynamics of interactions between two swimming bacteria2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa
    • 学会等名
      2007 APS/DFD Annual meeting
    • 発表場所
      Uta, USA
    • 年月日
      2007-11-20
  • [学会発表] Conjugated computational mechanics of the cardiovascular system over micro to macro levels analyzing fluid and solid interactions2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi
    • 学会等名
      World Congress on Bioengineering 2007
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2007-07-11
  • [学会発表] Computational biomechanical studies of the human cardiovascular system over multiple spatial and temporal scales2007

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaguchi
    • 学会等名
      International Society of Biomechanics XXI Congress
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2007-07-03
  • [学会発表] Effect of the red blood cells on the primary thrombus formation2007

    • 著者名/発表者名
      K. Yano
    • 学会等名
      2007 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      2007-06-24
  • [学会発表] Image-based simulation of pulmonary airflow using multi-level voxel modeling2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Imai
    • 学会等名
      2007 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      2007-06-24
  • [学会発表] Measurement of erythrocyte motions in microchannels by using a confocal micro-PTV system2007

    • 著者名/発表者名
      R. Lima
    • 学会等名
      2007 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      2007-06-24
  • [学会発表] Numerical simulation of a suspension of swimming micro-organisms2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa
    • 学会等名
      2007 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      2007-06-24
  • [学会発表] A simulation study on the growth of cerebral aneurysms2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Shimogonya
    • 学会等名
      2007 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      2007-06-22
  • [学会発表] Wall shear stress change due to arterial wall stiffness; fluid-solid interactions study2007

    • 著者名/発表者名
      T. Fukui
    • 学会等名
      2007 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      2007-06-22
  • [学会発表] Effects of arterial geometry on into cerebral aneurysms on curved artcrics2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Imai
    • 学会等名
      2007 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Colorado, USA
    • 年月日
      2007-06-21
  • [図書] Biomechanics at Micro- and Nanoscale Levels, Volume III2007

    • 著者名/発表者名
      H. Wada
    • 総ページ数
      184
    • 出版者
      World Scientific

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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