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微小血管網における血球の変形とその流動に関する実験的研究

微血管网络中血细胞变形与流动的实验研究

基本信息

批准号：
15760102
负责人：
白井敦
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

申請者は,これまで,円弧状狭窄で模擬した毛細血管を通過する好中球モデルの通過特性を数値的に解析し,その通過時間を見積もる数学モデルを構築してきた.これを実験的に検証するため,昨年度は,フォトリソグラフィ技術を用いて石英ガラス平板上に微小流路を作成し,血球の変形,流動を観察するシステムを構築した.本システムにおいて,流路は,便宜的に,6μm間隔で一列に並んだ円柱の隙間とし,その隙間を流れる血球の様子を光学顕微鏡に取り付けられたビデオカメラで撮影した.しかし,本流路では,血球に規定圧力差を掛けることが困難であり,また,シールに用いたシリコンゴムの弾性変形によって流路面積が変化する等の問題が見られた.そこで,本年度は,ガラスに対する自己吸着性のあるPDMSを使用した流路を考案した.また,流路形状も見直し,流路を一本化した.さらに,これまでは血球駆動にシリンジポンプを使用していたが,血球に規定圧力差を掛けるために,流路の上流,下流にタンクを設置し,その水頭差で血球を駆動した.しかし,現時点では,PDMSの自己吸着力が予定よりも低いため,漏れを防ぐ治具を考案中である.また,毛細血管ネットワークにおける好中球流動のシミュレーションモデルを構築し,格子状ネットワークにおける好中球の流動特性を数値的に解析した.そして,血球の物性や血管形状による血球のネットワーク通過時間の変化および濃度上昇を示した.

The applicant is interested in the analysis of the numerical value of the passage characteristics of the arc-shaped narrow capillary and the mathematical structure of the passage time. This is the first time in the past that the technology has been used to create a small flow path on a quartz plate, and to construct a system for the observation of the shape and flow of blood cells. In this case, the flow path is cheap, and the gap between the columns is 6 μm. In this case, the flow path is difficult to determine the pressure difference between the blood cells, and the flow path area is changed. This year, the PDMS system was tested for its sorption properties. The shape of the flow path is straight, and the flow path is simplified. In this case, the blood cell movement is determined by the pressure difference between the upper and lower flow paths, and the blood cell movement is determined by the pressure difference between the upper and lower flow paths. At this point,PDMS's own suction force is set to a predetermined level. In addition, capillary growth and flow characteristics of fine spheres are analyzed numerically. In addition, the physical properties of blood cells, the shape of blood vessels, the change of blood cell transit time and the increase of blood cell concentration are also indicated.