多繊毛配置と流体輸送効率の関係の解明 数値流体力学的アプローチ

阐明多纤毛排列与流体运输效率之间的关系:计算流体动力学方法

基本信息

  • 批准号:
    17H06788
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2017-08-25 至 2019-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

上皮多繊毛細胞は、1つの細胞から生える何百本もの繊毛を協同的に波打たせることによって、気管清掃や卵細胞輸送などの重要な生命活動を担っている。効率的な流体輸送を実現するために、多繊毛はその形成の過程で皆が同じ方向を向いて波打つようにきっちりと制御されている。その一方で、多繊毛の配置は種や器官によって大きく異なり、繊毛の一様な向きに比べて多様性があることが近年の研究で明らかとなった。しかしながら、異なる繊毛配置の生物学的意味は依然よく分かっていない。本研究では繊毛配置の意味を探るため、具体的な解析対象としてマウス上皮多繊毛細胞で見られる直線状の繊毛配置に焦点を絞り、その意味を流体力学シミュレーションを用いて調べた。具体的には、まず、1) 実際に生体内で観察される形と同じ波打ちを行うモデル繊毛を多数用意し、2) これらのモデル繊毛を特定の配置で二次元平面上に並べて波打たせ、 3) 配置の違いによって繊毛による三次元的な流体輸送の様子がどのように変化するのかを調べた。その結果、単位時間当たりに多繊毛によって輸送される流体の総量は、繊毛が波打ち方向に対して垂直に直線状配置をとっている時に大きくなり、直線配置を撹乱すると劇的に減少することが分かった。また一方で、多繊毛が流体を輸送するために消費した単位時間当たりの総エネルギーは、繊毛の配置にはほとんど影響されないことも分かった。以上より、単位消費エネルギー当たりの流体輸送量、つまり流体輸送効率は、直線状配置の時に高くなることが示された。これらの結果は、限られたスペースに特定の数の繊毛を配置する場合は、繊毛の波打ちと垂直な方向に繊毛を直線状に配置する方法が、流体輸送効率の観点から優れていることを意味している。これが実際のマウス上皮多繊毛細胞において、繊毛が直線状に配置していることの適応的意味の一つであると考えられる。
Epithelial 繊 more hair cells は, 1 つ の cells か ら raw え る what one hundred も の 繊 MAO を synergy に wave hit た せ る こ と に よ っ て, 気 pipe cleaning や egg conveying な ど を の な important life activities bear っ て い る.​​ The implications of <s:1> ながら and なる繊 hair configuration <s:1> biology are still よく and って な な な.​​​​​ Above よ り, 単 consumption エ ネ ル ギ ー when た り の fluid throughput, つ ま り fluid conveying は working rate, high linear shape when configuration の に く な る こ と が shown さ れ た.​ こ れ が be interstate の マ ウ ス epithelial 繊 more hair cells に お い て, MAO 繊 が linear shape に configuration し て い る こ と の optimum 応 mean の a つ で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

谷口 大相其他文献

谷口 大相的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

基于物理经验约束的高含水油水两相流含水率软测量方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
考虑尾流阻塞效应的阵列风机尾流演变 机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
智能网联车辆交通流流体力学模型与基 于深度强化学习的数值方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
复杂气液两相流流动参数微波检测机理与方法研究
  • 批准号:
    QN25F030058
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
考虑热-流-固耦合的波纹型LNG低温软管热应力响应特性与产生机理研究
  • 批准号:
    QN25E090019
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
流体力学中两类完全线性退化双曲系统的研究
  • 批准号:
    MS25A010007
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于血流动力学的无创冠脉微循环功能精 准评估方法及其在微血管性心绞痛中的应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
新能源汽车泵芯内部流动机理及性能优化研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
主动脉B型夹层腔内支架术后发生逆撕A型夹层相关计算流体力学研究
  • 批准号:
    2025JJ81066
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
固态沉积影响下液氢/冷氢泄漏扩散行为 及爆炸引发机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

地球流体力学および磁気流体力学の基礎方程式に対する数理解析
地球流体动力学和磁流体动力学基本方程的数学分析
  • 批准号:
    24KJ0138
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
地球流体力学的アプローチによる木星型惑星大気の研究
使用地球流体动力学方法研究类木行星的大气层
  • 批准号:
    23K20878
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
流体力学的アプローチによるECMOデバイス内の血栓検出・血栓予防技術の実用化研究
基于流体动力学方法的 ECMO 装置中血栓检测和血栓预防技术的实践研究
  • 批准号:
    24K02528
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
磁気流体力学とダストの共進化が導く地球型惑星の水量進化
磁流体动力学和尘埃共同演化引导类地行星含水量的演化
  • 批准号:
    24KJ1059
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
数値流体力学解析による人工心肺回路の標準化
使用计算流体动力学分析对心肺旁路回路进行标准化
  • 批准号:
    24K15848
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
1次元磁気流体力学シミュレーションを用いた原始惑星系円盤の長期進化過程の解明
利用一维磁流体动力学模拟阐明原行星盘的长期演化过程
  • 批准号:
    24KJ1835
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
「混合」の流体力学的体系化 -液中微粒子の集団性と個別性-
“混合”的流体动力系统化 - 液体中细颗粒的集体性和个体性 -
  • 批准号:
    23K26029
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
生物の階層的自由度が織りなす流体力学的同期現象の解明
阐明生物体层次自由度产生的流体动力学同步现象
  • 批准号:
    24K06895
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
物体の落下で調べる超臨界速度域の超流動流体力学
通过落体研究超临界速度区域的超流流体动力学
  • 批准号:
    23K22445
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
流体力学的指標に着目した心房細動における血栓形成の原因解明と抗凝固療法指標の構築
阐明房颤血栓形成原因并制定以水动力指标为重点的抗凝治疗指标
  • 批准号:
    24K19060
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.5万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了