a-C:H コーティングによる小型高機能補助人工心臓の開発に関する研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22300160
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 東京電機大学
• 研究代表者: 福井 康裕 東京電機大学, 理工学部, 教授 (60112877)
• 研究分担者: 舟久保 昭夫 東京電機大学, 理工学部, 教授 (00307670) ; 大越 康晴 東京電機大学, 理工学部, 助教 (10408643)
• 連携研究者: 樋上 哲哉 札幌医科大学, 医学部, 教授 (60335429) ; 平栗 研二 東京電機大学, 工学部, 教授 (60225505) ; 住倉 博仁 国立循環器病研究センター研究所, 特任研究員 (20433998)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 人工臓器工学 / 再生医工学

研究概要

数値流体解析(CDF)と多目的遺伝的アルゴリズム(MOGA)による最適化手法を組み合わせた自動最適化システムにより、血液ポンプの羽根形状の最適化に取り組んだ。そして、羽根形状を最適化した後、血液接触面となる羽根車表面に撥水性非晶質炭素(a-C:H)被膜を施した。CDFとMOGAを組み合わせた羽根車の形状の最適化とa-C:H被膜による表面処理によって、血液ポンプの羽根車の溶血性能が改善され、本研究で提案した最適化手法の有用性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Reduction effect of fluorine-doped hydrogenated amorphous carbon (a-C:H:F) coating for hemolytic performance on an enclosed-impeller type flow blood pump (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohgoe, M. Hiratsuka, H. Sumikura, K. Fukunaga, A. Homma, K. K. Hirakuri, A. Funakubo, Y. Fukui
  • 雑誌名: Advances in Chemical Engineering and Science 巻: Vol.3, No.3A3, (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 軸流血液ポンプ羽根車におけるフッ素ドープa-C:H膜の溶血低減効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大越康晴,本間章彦,平塚傑工,平栗健二,住倉博仁, 舟久保昭夫,福井康裕
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会(秋季)
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 20120911-14
• [学会発表] Effect of fluorine-doped a-C:H film coating on hemolytic performance of an enclosed-impeller type axial flow blood pump (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohgoe, M. Hibino, M. Hiratsuka, K. K. Hirakuri, H. Sumikura, A. Homma, A. Funakubo, and Y. Fukui
  • 学会等名: International Conference on New Diamond and Nano Carbons 2012
  • 発表場所: San Juan, Puerto Rico.
  • 年月日: 20120520-24
• [学会発表] Reduction effect of fluorine doped hydrogenated amorphous carbon (a-C:H:F) coating for hemolytic performance (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ohgoe, T. Seki, A. Homma, K. Hirakuri, M. Hiratsuka, H. Sumikura, A. Funakubo, Y. Fukui
  • 学会等名: 第51回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20120510-12
• [学会発表] エンクローズド型軸流血液ポンプにおけるa-C:H膜の溶血性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大越康晴,関貴弘,本間章彦,平栗健二,平塚傑工,住倉博仁, 舟久保昭夫,福井康裕
  • 学会等名: 第49回日本人工臓器学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20111126-27
• [学会発表] エンクローズド型軸流血液ポンプにおけるa-C:H膜の溶血低減効果の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 関貴弘,大越康晴,本間章彦,平栗健二,舟久保昭夫,福井康裕
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20110429-0501
• [学会発表] 遺伝的アルゴリズムと数値流体解析を利用した軸流血液ポンプ用羽根形状の最適化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 熊井久人,住倉博仁,大沼健太郎,三田満男,福長一義,大越康晴,本間章彦,舟久保昭夫,福井康裕
  • 学会等名: 日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2011
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-11-19
• [学会発表] エンクローズド型軸流血液ポンプに用いる羽根形状に関する検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 金子雄哉,住倉博仁,大沼健太郎,三田満男,福長一義,大越康晴,本間章彦,舟久保昭夫,福井康裕
  • 学会等名: 日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2011
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-11-19