| 研究概要 |
本年度は,まず,従来観察されてきた定ずり速度下の赤血球運動について,粒子法を用いて,赤血球膜変形と粘性流れとの連成計算シミュレーションを行った.二次元シミュレーションの結果,粘性せん断力,膜の弾性定数と自然状態の組み合わせに応じて,赤血球がタンブリング運動あるいはタンクトレッディング運動のいずれかを示すことが明らかとなり,これらのパラメタセットに関する運動の相図を得た.続いて,本計算を三次元問題に拡張してシミュレーションを行うことに成功した.一方,膜の力学パラメタセットに応じた赤血球の釣合形状も求めて,赤血球の運動状態と釣合形状に着目することで,赤血球の力学パラメタセットを同定した.その結果,赤血球の自然状態が,せん断流中の運動および釣合形状において,重要な力学パラメタであることが明らかになった.さらに,血球の力学的相互作用に応じた見かけの血流特性を明らかにした.ここでは,個々の赤血球膜の弾性特性や自然状態等の力学特性,赤血球内外の流体の粘性係数およびレイノルズ数と,見かけの流動抵抗との関係を,二分岐間内の二次元血流シミュレーションによって定量的に示した.さらに,血管ネットワークの流動特性モデリングの準備研究として,イメージベースドモデルを用いた二次元血流シミュレーションを家兎腹腔の微小血管網に対して行った.一方,分岐マイクロ流路内の血球の変形運動を観察するために,当該年度備品費で購入した顕微鏡を用いて,in vitro実験観察システムを試作した.
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