界面捕獲法による流路中の細胞挙動の数値シミュレーション

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760136
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 深潟 康二 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (80361517)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: バイオ流体力学

研究概要

本研究では計算負荷の軽い二相流数値シミュレーション法である界面捕獲法を拡張して細胞を含む流れを扱えるようにすることを目的とし,レベルセット法に等方弾性皮膜モデルを組み合わせた数値シミュレーション手法を開発した.特に膜の変位をオイラー的に表現するためにレベルセット関数を利用した定式化を提案し,その有効性を確認した.また,複数の細胞の衝突を扱えるよう,レベルセット関数を利用した反発力モデルを提案し,その効果を確認した.

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of cell accumulation mechanism in a rotational culture system (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fukagata, K. S. Furukawa, and T. Ushida
  • 雑誌名: Journal of Mechanics in Medicine and Biology 巻: 11巻 ページ: 407-421
  • 査読あり
• [学会発表] Level set法を用いた単純せん断下の二相界面挙動の数値シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 橋本和卓, 深潟康二
  • 学会等名: 日本機械学会関東学生会第51回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 習志野
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] 鉛直矩形管内における液相中の単一気泡および液滴の挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 矢内貴士, 田村秀一, 井上薫, 深潟康二
  • 学会等名: 日本機械学会関東学生会第50回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] CIP-Level Set法を用いた細胞膜モデル計算手法の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田村秀一, 深潟康二
  • 学会等名: 第24回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20101220-22
• [学会発表] Development of membrane model by using Level-Set method (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Tamura and K. Fukagata
  • 学会等名: Proc. 7th Int. Conf. on Flow Dynamics
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20101101-03
• [学会発表] CIP-Level Set法を用いたマイクロ流路中の細胞挙動の数値シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 田村秀一, 横田理央, 深潟康二
  • 学会等名: 第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20091010-11
• [図書] 旋回培養による軟骨再生, 細胞療法・再生医療のための培養システム (2010)
  • 著者名/発表者名: 古川克子, 深潟康二, 牛田多加志
  • 総ページ数: 120-127
  • 出版者: CMC出版
• [備考]
  • URL: http://www.fukagata.mech.keio.ac.jp