• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

血小板凝集ダイナミクスの流体力学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23360087
研究機関関西大学

研究代表者

関 眞佐子  関西大学, システム理工学部, 教授 (80150225)

キーワード血小板 / 凝集 / マイクロチャネル / 血流 / PTV
研究概要

本研究では、流れ中における血小板の微視的挙動に対して、レーザ共焦点蛍光顕微鏡システムによる高速度・高感度計測と数値シミュレーションの両面から流体力学的解析を行い、流れ中における血小板の凝集過程について調べる。今年度は、流路内流れ中における血小板模擬粒子の挙動の計測と血小板運動を取り扱う数値計算手法の確認を行った。
まず、赤血球サスペンションに模擬血小板として蛍光粒子(直径1μmあるいは3μm)を浮遊させた流体をマイクロチャネルに流し、レーザ共焦点蛍光顕微鏡システムを用いて、血小板模擬粒子の運動を計測した。マイクロPTV法を用いて速度分布を求めると共に、流れに対して垂直方向(y方向)への粒子の移動量を定量化する為に、個々の粒子の軌跡を解析して分散係数Dyy=<|Δy|^2>/2Δtを評価した。
ここで、Δyは、時間間隔Δtの間の粒子のy方向への移動量であり、<>は集団平均を表す。その結果、血流中の血小板模擬粒子の分散係数は流路中央付近と流路壁のごく近傍で小さく、流路壁から少し離れた位置で最大値をとった。この傾向は、流体中に赤血球を含まない場合には見られないので、赤血球と血小板模擬粒子との相互作用に起因することが分かった。次に、数値シミュレーションでは、流れ中における変形粒子の運動を取り扱うことのできる数値スキームを2次元流れに適用し、計算条件の検討と誤差評価を行なった。微細加工機を用いた樹脂の切削によるマイクロチャネルの製作に関しては、流路内壁にわずかでも凹凸があるとそこに血流中の成分が溜まるなどして流れに影響を与えることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

流れ中における血小板模擬粒子の挙動の計測、および数値計算スキームの確認ともに計画通りに進んだ。ただし、マイクロチャネルの製作に関して慎重に検討した結果、複雑な形状では十分な精度を得るのが難しいことが分かり、自作が困難である場合に対して当初計画していた通り、PDMS(ポリジメチルシロキサン)製のマイクロチャネルチップの製作を専門業者に依頼することとした。

今後の研究の推進方策

今後もおおむね当初の計画通り研究を進める予定である。ただし、マイクロチャネルの製作については、どのような形状のものが最も本研究の目的である血小板の凝集過程を調べる上で有効であり、製作可能かを検討しながら研究を進める。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Fluid mechanical and electrostatic study on the osmotic flow through cylindrical pores2012

    • 著者名/発表者名
      Akinga, T ., O-tani, H., Sugihara-Seki, M
    • 雑誌名

      Journal of Biorheology

      巻: 26 ページ: 3-10

    • DOI

      10.1007/s12573-012-0049-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微小流路内血流における血小板模擬粒子の分散過程2012

    • 著者名/発表者名
      秋永剛
    • 雑誌名

      第16回関西大学先端科学シンポジウム講演集

      ページ: 118-121

  • [雑誌論文] 糖鎖層の溶質輸送特性に及ぼす帯電の影響2012

    • 著者名/発表者名
      大谷英之
    • 雑誌名

      第16回関西大学先端科学シンポジウム講演集

      ページ: 108-113

  • [雑誌論文] Charge effects on hindrance factors for diffusion and convection of solute in pores I2011

    • 著者名/発表者名
      O-tani, H., Akinaga, T . Sugihara-Seki, M
    • 雑誌名

      Fluid Dynamics Research

      巻: 43 ページ: 065505

    • DOI

      10.1088/0169-5983/43/6/065505

    • URL

      http://hdl.handle.net/10112/7860

    • 査読あり
  • [学会発表] マイクロチャネル内合流流れにおける拡散のスケーリング則2012

    • 著者名/発表者名
      羽山大貴
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会平成23年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 帯電した円柱群を過ぎる溶質の輸送等性2012

    • 著者名/発表者名
      大谷英之
    • 学会等名
      第61回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2012-03-07
  • [学会発表] Y字型マイクロチャネル内分岐流れの速度解析2012

    • 著者名/発表者名
      田中慎之介
    • 学会等名
      第16回関西大学先端科学シンポジウム
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2012-01-23
  • [学会発表] 微小循環と物質輸送に対する連続体的アプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      関眞佐子
    • 学会等名
      第2回早稲田大学・関西大学理工学研究交流セミナー
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2011-12-01
  • [学会発表] Charge effect on solute transport across a periodic fiber array2011

    • 著者名/発表者名
      Masako Sugihara-Seki
    • 学会等名
      64th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Baltimore(米国)
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] 血管壁糖鎖層の物質輸送に及ぼす電荷の影響2011

    • 著者名/発表者名
      関眞佐子
    • 学会等名
      第59回レオロジー討論会
    • 発表場所
      桐生市市民文化会館
    • 年月日
      2011-10-06
  • [学会発表] Y字型マイクロチャネル内の血液流れの計測2011

    • 著者名/発表者名
      秋永剛
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2011
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 多孔質膜の溶質輸送特性に及ぼす電荷の影響II2011

    • 著者名/発表者名
      大谷英之
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2011
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] 多孔質膜の溶質輸送特性に及ぼす電荷の影響2011

    • 著者名/発表者名
      大谷英之
    • 学会等名
      第34回日本バイオレオロジー学会年会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2011-06-04
  • [学会発表] マイクロチャネル内赤血球サスペンション流れにおける血小板模擬粒子の分散係数2011

    • 著者名/発表者名
      保井一仁
    • 学会等名
      第34回日本バイオレオロジー学会年会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2011-06-03
  • [学会発表] Y字型マイクロチャネルの合流流れにおける混合過程2011

    • 著者名/発表者名
      安田弘誓
    • 学会等名
      第34回日本バイオレオロジー学会年会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2011-06-03
  • [学会発表] マイクロチャネル内の障害物近傍に形成される血漿層の計測II2011

    • 著者名/発表者名
      西本雅達
    • 学会等名
      第34回日本バイオレオロジー学会年会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2011-06-03
  • [備考]

    • URL

      http://gakujo.kansai-u.ac.jp/search/index.jsp

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi