コーンジェットモード静電噴霧法による模擬血球の製作と人工血球の創製

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14380417
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 大場 謙吉 関西大学, 工学部, 教授 (30029186)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桜井 篤 関西大学, 工学部, 専任講師 (50162334) ; 板東 潔 関西大学, 工学部, 教授 (70156545) ; 浦上 忠 関西大学, 工学部, 教授 (80067701) ; 中本 博幸 シスメックス(株), 中央研究所, 研究企画部長(研究職) ; 田地川 勉 関西大学, 工学部, 助手 (80351500)
• Keywords: 高分子ゲル / ゲル微粒子 / 柔軟弾塑性粒子 / 静電噴霧法 / コーンジェットモードEHD噴霧 / 模擬赤血球 / 模擬血小板 / 超音波造影剤

Research Abstract

血液循環系の生体外模擬実験用の模擬血球や血液分析機器の校正試験液および超音波造影用エコー源粒子として高分子ゲルの柔軟弾性粒子を静電噴霧法および通常の噴霧法を用いて作製して、粒径5μm〜10μmの模擬赤血球、粒径1μm〜5μmの模擬血小板、および粒径数μmの造影剤として用い、さらに人工赤血球、人工血小板としての使用可能性を調べる実験を行なった。
1).密閉型コーンジェットモード静電噴霧装置を製作し、それを用いてアルギン酸ナトリウム水溶液を霧化し、所要の平均滴径1〜5μmの均一滴径分布を持つ噴霧を得ることができた。次に、その噴霧を塩化カルシウム水溶液面上に散布させてゲル化反応を起こさせたが、得られたアルギン酸ゲル粒子は非定型のものか、または数百個の微粒子が一塊りになった巨大粒子状のものであり、所要の粒子は得られていない。この原因を調べるため、購入したレーザー可視化システムと現有のレーザー位相ドップラー粒子解析装置(PDPA)を用いて密閉空間内の噴霧の挙動を可視化し、観察・測定したが、塩化カルシウム水溶液の表面張力か静電気力が現象に係わっていると考えられ、これを克服するための実験を継続中である。
2).報告者らの開発した通常噴霧法を改良して、アルギン酸ナトリウム水溶液の微細な液滴からなる噴霧を塩化カルシウム水溶液の微細な液滴からなる噴霧と接触させることによりゲル化のための架橋反応を起こさせ、従来法に比べて数分の1の大きさの粒径1μm〜5μmの非常に均一な粒径分布の高分子ゲル微粒子を作製することができた。静電噴霧法にこの改良法を適用する実験も並行して行なっている。

Research Products

• [Publications] 尾上明史, 大場謙吉: "模擬赤血球としての柔軟弾性ゲル微粒子の力学的特性"日本機械学会第15回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. No.02-35. 373-374 (2003)
• [Publications] 藤原正博, 大場謙吉, 桜井篤, 田地川勉: "噴霧法を用いた高分子ゲル粒子の作製"日本機械学会関西支部第78期定時総会講演会講演論文集. No.034-1. 1-41-1-42 (2003)