せん断流れ場と歪曲電場を援用した特定単細胞連続選別法の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656136
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 流体工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中部 主敬 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80164268)
• 研究分担者: 巽 和也 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90372854)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 単細胞選別 / 流体計測 / せん断流れ / 電場強度分布 / 誘電泳動力

研究概要

生体単細胞の赤血球(RBC) に注目し,マイクロ流路内せん断流れ中での RBC に誘電泳動力(DEP)を作用させて高速かつ連続的に選別する方法を開発する研究を行った.RBC に DEPを適切に作用させるため流路内に設置した直線型あるいは半円型形状の薄膜電極によって発生する歪曲電場を数値予測し,球状ポリスチレン粒子を用いた可視化実験結果と良好な一致を示したことから RBC の分離・選別に応用できることが分かった.

研究成果

• [雑誌論文] Reaction Characteristics of Methanol Non-Catalytic Partial Oxidation Stabilized by Ceramic Honeycomb (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Rai, H. Kogame, K. Tatsumi and K. Nakabe
  • 雑誌名: Combustion Science and Technology 巻: Vol. 185, No. 1 ページ: 1-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] 蛇行流路内における粘弾性流体流れの流れと伝熱特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 巽和也,永坂亘,Heong Chee Leong,中部主敬
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 (B 編) 巻: Vol. 79, No. 797 ページ: 93-103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Numerical Model for Single Red Blood Cell Motions in Stationary Fluid in the Presence of Uniform Magnetic Field (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tatsumi, Y. Komori, T. Arakawa, K. Nishitani and K. Nakabe
  • 雑誌名: Progress in Computational Fluid Dynamics 巻: Vol. 13, No. 3/4 ページ: 228-241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical and Experimental Study on Measurements of Red Blood Cell Deformability in Micro-Channel Using Electric Sensors (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tatsumi, Y. Katsumoto, R. Fujiwara, K. Nakabe
  • 雑誌名: Sensors 巻: Vol. 12, No. 8 ページ: 10566-10583
  • 査読あり
• [雑誌論文] メタノール部分酸化改質反応の安定化に及ぼすセラミックハニカムの熱流動効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 頼 泰弘,小亀秀行,巽和也,中部主敬
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 (B 編) 巻: Vol. 78, No. 796 ページ: 2142- 2152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical Investigation on Fluid Flow and Heat Transfer Characteristics in a Peristaltic Micro Pump (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tatsumi, R. Kuroki, M. Nakamura and K. Nakabe
  • 雑誌名: Progress in Computational Fluid Dynamics 巻: Vol. 11 ページ: 160-168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mixing and Combustion Performance of a Baffle-Plate-Type Miniature Confined Multi-Jet (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tatsumi, Y. Rai, Y. Niibayashi and K. Nakabe
  • 雑誌名: Journal of Fluid Science and Technology 巻: Vol. 6 ページ: 465- 476
  • 査読あり
• [学会発表] Electric Measurement, and Dielectrophoretic Manipulation to AnalyzeSingle Cell Characteristics (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakabe, Microchannel Flow Control
  • 学会等名: 5th Conference and Exhibition of Molecular Medicine andDiagnostics
  • 発表場所: Guangzhou, China
  • 年月日: 20121202-04
• [学会発表] Flow and Heat Transfer Characteristics of Viscoelastic Fluid Flow in a Serpentine Channel - Influences of the Fluid Properties on the Performance (2012)
  • 著者名/発表者名: W. Nagasaka, K. Tatsumi, O. Nakajima and K. Nakabe
  • 学会等名: Proc. 3rd Int. Forum on Heat Transfer
  • 発表場所: Nagasaki, Japan
  • 年月日: 20121113-15
• [学会発表] Heat Transfer and Reaction Characteristics of Honeycomb-Type Methanol-Fueled Reformer (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kogame, Y. Rai, K. Tatsumi and K. Nakabe
  • 学会等名: Proc. 12th Kyoto-Seoul National-Tsinghua University Thermal Engineering Conference
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20121110-11
• [学会発表] Flow Observation and Heat Transfer Performance of Viscoelastic Fluid Flow in a Serpentine Channel (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tatsumi, O. Nakajima, W. Nagasaka and K. Nakabe
  • 学会等名: Proc. 7th Int. Symposium on Turbulence, Heat and Mass Transfer
  • 発表場所: Sicily, Italy
  • 年月日: 20120924-27
• [学会発表] Experimental Study on a Compact Methanol-Fueled Reformer with Heat Regeneration Using Ceramic Honeycomb (3rd Report: Observation of Reaction Structure and Its Effect on Reforming Characteristics) (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Rai, H. Kogame, K. Tatsumi and K. Nakabe
  • 学会等名: Heat Transfer
  • 発表場所: Split, Croatia
  • 年月日: 20120627-29
• [学会発表] Detecting and Sorting of Difference in Deformability of Single Cell Flowing in a Microchannel (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nakabe
  • 学会等名: Single Cell Analysis Congress 2012
  • 発表場所: Edinburgh, United Kingdom
  • 年月日: 20120328-29
• [学会発表] Experimental Study on a Compact Methanol-Fueled Reformer Using Ceramic Honeycomb (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Rai, H. Kogame, K. Tatsumi and K. Nakabe
  • 学会等名: Proc. 11th Kyoto - Seoul National - Tsinghua University Thermal Engineering Conference
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20111103-04
• [学会発表] Numerical Model for Microparticle and Lymphocyte Motions in Dieletrophoretic Manipulation Device (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tatsumi, K. Imajou, H. Shintani, Y. Katsumoto and K. Nakabe
  • 学会等名: Proc. 15th Int. Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences(microTAS - 2011)
  • 発表場所: Seattle, U.S.A.
  • 年月日: 20111002-06
• [学会発表] Numerical Modeling of Red Blood Cell Suspended in a Channel with Uniform Magnetic Field (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Tatsumi, R. Kuroki, K. Nishitani, T. Arakawa and K. Nakabe
  • 学会等名: Proc. ASME - JSME- KSME Joint Fluids Engineering Conference (AJK2011)
  • 発表場所: Hamamatsu, Japan
  • 年月日: 20110724-29
• [図書] 伝導・対流伝熱解析のための基礎(3) , 機械の研究, 4 月号 (Vol. 64, No. 4) (2012)
  • 著者名/発表者名: 中部主敬
  • 総ページ数: 307-313
  • 出版者: 養賢堂
• [図書] 伝導・対流伝熱解析のための基礎(2) , 機械の研究, 3 月号 (Vol. 64, No. 3) (2012)
  • 著者名/発表者名: 中部主敬
  • 総ページ数: 207-212
  • 出版者: 養賢堂
• [図書] 伝導・対流伝熱解析のための基礎(1) , 機械の研究, 2 月号 (Vol. 64, No. 2) (2012)
  • 著者名/発表者名: 中部主敬
  • 総ページ数: 91-100
  • 出版者: 養賢堂
• [備考] 京都大学大学院工学研究科機械理工学専攻熱材料力学研究室
  • URL: http://mtfm.me.kyoto-u.ac.jp/