集束超音波によるキャビテーション気泡群の崩壊制御とソノポレーション効果の促進

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560144
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 北海道教育大学
• 研究代表者: 冨田 幸雄 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (00006199)
• 連携研究者: 小玉 哲也 東北大学, 医工学研究科, 教授 (40271986)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: キャビテーション / 超音波 / ソノポレーション / マイクロジェット / 衝撃波

研究概要

平面型および凹面型プローブから発振される周波数1MHzの超音波の作用によるソナゾイドの破壊とキャビテーション現象との関係を明らかにした。ソナゾイドは超音波照射後100msでほぼ半分が破壊され、 そのデブリスを核として多数のキャビテーション気泡が発生した。気泡崩壊末期に形成されるマイクロジェットや衝撃波の衝突圧が細胞膜に一過性の微細孔を開けるソノポレーションの原因と考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] 集束超音波によるキャビテーションの生成と噴霧形成、キャビテーションに関するシンポジウム(第15回)講演論文集 (2010)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸雄、小玉哲也、他
  • 雑誌名: 電子媒体(DVD) ページ: Paper No.A1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超音波の作用によるマイクロバブルの破壊とキャビテーション気泡の生成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸雄、小玉哲也、他
  • 雑誌名: 混相流 24巻 ページ: 162-168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microbubble disruption by ultrasound and induced cavitation phenomena、 Proceedings of the 7^<th> International Symposium on Cavitation Ann Arbor、 U.S.A. August (2009)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸雄, 小玉哲也, 他
  • 雑誌名: 電子媒体(DVD) Paper No.109 ページ: 16-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cavitation bubbles mediated molecular delivery during sonoporation (2009)
  • 著者名/発表者名: 小玉哲也, 冨田幸雄, 他
  • 雑誌名: Journal of Biomechanical Science and Engineering JSME Vol.4、No.1 ページ: 124-140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Peeling off effect and damage pit formation by ultrasonic cavitation (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸雄, 小玉哲也,他
  • 雑誌名: Scientific Bulletin of the Politechnica University of Timisoara、 Romania、 Transactions on Mechanics (Tom)(ISSN1224-6077) 53(67)、Special Issue ページ: 19-24
  • 査読あり
• [学会発表] Sonazoid destruction and cavitation phenomena induced by focused ultrasound waves (2010)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸雄
  • 学会等名: Presented at the meeting as a part of Joint Research Project under the Japan-Korea Basic Scientific Cooperation Program for FY 2009
  • 発表場所: Jeju National University、 Republic of Korea
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] 集束超音波によるソナゾイドの破壊実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸雄
  • 学会等名: 日本機械学会2010年度年次大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(名古屋)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Microbubble disruption by ultrasound and induced cavitation phenomena (2009)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸雄
  • 学会等名: the 7th International Symposium on Cavitation、 CAV2009
  • 発表場所: Ann Arbor、 U.S.A
  • 年月日: 2009-08-20
• [学会発表] 超音波の作用によるマイクロバブルの破壊とキャビテーション気泡の挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸雄
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会2009
  • 発表場所: 熊本大学(熊本)
  • 年月日: 2009-08-09
• [学会発表] Peeling off effect and damage pit formation by ultrasonic cavitation (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸雄
  • 学会等名: the International Conference on Hydraulic and Machinery and Equipments
  • 発表場所: Politechnic University of Timisoara、 Timisoara、 Romania(Invited Lecture)
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] Physical effect of bubbles in cavitation and underwater acoustics (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田幸雄
  • 学会等名: Presented at Open Seminar of Environmental Studies
  • 発表場所: Saint Mary's University、 Halifax、 Canada
  • 年月日: 2008-10-03