強磁場内血球の特性計測と血流シミュレータ用数値解析モデルの開発

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20200026
• 研究種目: 新学術領域研究(研究課題提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 熱工学; マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 巽 和也 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90372854)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 赤血球 / マイクロ流路 / 強磁場 / 数値解析 / 計算モデル / マイクロ電気センサ

研究概要

本研究は,一様強磁場下における赤血球懸濁液について,マイクロセンサを用いた赤血球の電気的特性と変形能計測技術,レーザを用いた蛍光温度計測技術,そして個々の赤血球に関する運動を高空間・時間分解能測定可能な計測装置を開発した.これらの装置を用いることで単一赤血球の磁気特性の計測が可能であり,その実験結果を用いて,生体内のシミュレータを指向した,強磁場条件下の3次元赤血球・流体連成解析モデルを開発した.

研究成果

• [雑誌論文] Numerical Investigation on Fluid Flow and Heat Transfer Characteristics in a Peristaltic Micro Pump (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tatsumi, R.Kuroki, M.Nakamura, K.Nakabe
  • 雑誌名: Progress in Computational Fluid Dynamics (in printing)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurements of Electroosmotic Flow Velocity and Electric Field in Micro-channels using PIV (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Tatsumi, Y.Nishitani, K.Fukuda, K.Katsumoto, K.Nakabe
  • 雑誌名: Measurements Science and Technology Vol.21, No.10 ページ: 105402-1-105402-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical Classification of Single Red Blood Cell Deformability in High Shear Rate Micro-Channel Flows (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Katsumoto, K.Tatsumi, T.Doi, K.Nakabe
  • 雑誌名: International Journal of Heat and Fluid Flow Vol.31, No.6 ページ: 985-995
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高剪断マイクロ流れと電気的測定を用いた赤血球変形能の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 勝本洋一, 巽和也, 土井立樹, 中部主敬
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) Vol.75, No.759 ページ: 2215-2224
  • 査読あり
• [雑誌論文] PIVを用いたマイクロ流路内の電気浸透流速度と電場強度計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 巽和也, 福田啓介, 勝本洋一, 中部主敬
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(B編) Vol.75, No.750 ページ: 251-258
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Study on Fluid Flow Characteristics of Peristaltic Pump, International Journal of Heat and Fluid Flow (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Tatsumi, Y.Matsunaga, Y.Miwa, K.Nakabe
  • 雑誌名: Progress of Computational Fluid Dynamics Vol.9 ページ: 176-182
  • 査読あり
• [学会発表] Numerical and Experimental Study on Measurement of a Single Red Blood Cell Deformability using a Microchannel and Electric Sensors (2011)
  • 著者名/発表者名: R.Fujiwara, K.Tatsumi, Y.Katsumoto, K.Nakabe
  • 学会等名: 3rd Int.Symposium on Computational Heat Transfer and Fluid Flow (ASCHT-2011)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20110922-20110926
• [学会発表] Motion of Red Blood Cell in Stationary Fluid under Uniform Magnetic Field (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Komori, T.Arakawa, K.Nishitani, K.Tatsumi, K.Nakabe
  • 学会等名: 3rd Int.Symposium on Computational Heat Transfer and Fluid Flow (ASCHT-2011)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20110922-20110926
• [学会発表] Numerical Modeling of Red Blood Cell Suspended in a Channel with Uniform Magnetic Field (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tatsumi, R.Kuroki, K.Nishitani, T.Arakawa, K.Nakabe
  • 学会等名: ASME-JSME-KSME Joint Fluids Engineering Conference (AJK2011)
  • 発表場所: Hamamatsu
  • 年月日: 20110724-20110729
• [学会発表] Microscopic Fluid Temperature Measurements using Fluorescence Polarization Method (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Tatsumi, A.Tozaki, K.Nakabe
  • 学会等名: ASME/JSME 8th Thermal Engineering Joint Conference (AJTEC2011) pp.AJTEC2011 44461
  • 発表場所: Honolulu
  • 年月日: 20110313-20110317
• [学会発表] Microscopic Fluid Temperature Measurements in Channels using Fluorescence Polarization Method (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Tatsumi, A.Tozaki, K.Nakabe
  • 学会等名: 10th Kyoto-Seoul National-Tsinghua University Thermal Engineering Conference pp.173-176
  • 発表場所: Beijin
  • 年月日: 20101027-20101029
• [学会発表] 一様磁場下の流路内赤血球運動に関する数値解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 巽和也, 黒木遼, 荒川智樹, 中部主敬
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20100900
• [学会発表] マイクロ蛍光偏光法を用いた流路内の流体温度計測(第2報) (2010)
  • 著者名/発表者名: 遠崎晃久, 巽和也, 中部主敬
  • 学会等名: 第47回日本伝熱シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] Measurements of Human Red Blood Cell Deformability in Micro-channel Using Electric Sensors (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Katsumoto, K.Tatsumi, T.Doi, K.Nakabe
  • 学会等名: International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2009) pp.424-426
  • 発表場所: Jeju
  • 年月日: 20091101-20091105
• [学会発表] マイクロ蛍光偏光法を用いた流路内の流体温度計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 遠崎晃久, 巽和也, 中部主敬
  • 学会等名: 熱工学コンファレンス2009
  • 発表場所: 山口
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] Red Blood Cell Deformability Sensing System using Electric Sensors and Micro-channels (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Tatsumi, Y.Katsumoto, T.Doi, K.Nishitani, K.Nakabe
  • 学会等名: 9th Kyoto-Seoul National-Tsinghua University Thermal Engineering Conference pp.173-176
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20091027-20091029
• [学会発表] Numerical Study on Flow and Heat Transfer Characteristics of Peristaltic Pump (2009)
  • 著者名/発表者名: R.Kuroki, K.Tatsumi, M.Nakamura, K.Nakabe
  • 学会等名: 2nd Asian Symposium on Computational Heat Transfer and Fluid Flow
  • 発表場所: Jeju
  • 年月日: 20091020-20091023
• [学会発表] 高せん断マイクロ流路内流れにおける赤血球変形能の電気的計測(第2報) (2009)
  • 著者名/発表者名: 西谷幸祐, 土井立樹, 勝本洋一, 巽和也, 中部主敬
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 20090900
• [学会発表] Electrical Classification of Single Red Blood Cell Deformability in High Shear Micro-Channel Flows (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Katsumoto, K.Tatsumi, T.Doi, K.Nakabe
  • 学会等名: 7th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics (ExHFT-7) pp.201-208
  • 発表場所: Krakow
  • 年月日: 20090628-20090703