マイクロ流路内の細胞マルチプル・センシング技術の開発

微通道细胞多重传感技术的发展

• 批准号: 16F16368
• 负责人: 武居 昌宏
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-10-07 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16368/
• 关键词: 細胞操作; 数値解析; 細胞懸濁液; 電気抵抗; 機械性能; 多電極; 誘電力

(1) 細胞の機械的特性と電気的特性との関係についてより深く研究した:細胞の機械的特性（弾性率、硬度、粘弾性、楕円率、破壊靱性、およびポアソン比）の実験測定と、0.1 MHzから300 MHzの細胞の電気的特性分析測定によって、細胞の機械的・電気的・流体場の多場結合条件におけるミクロ不均一誘電体モードを構築し、細胞のミクロ電気機械的結合特性を探索した。（2）流動状態における細胞の機械的性質と電気的性質の影響について研究した:細胞は流体媒体を満たす環境にありがちであるが、流体媒体の流れは細胞の機械的性質と電気的性質に一定の影響を与える。流体は管路内の流れは伯粛列流に属し、つまり任意の断面内の流速及び流体せん断力は不均一分布を示し、このせん断力の非対称分布は細胞の方向、変形及び電気二重層の厚さに影響を与え、さらに細胞の電気的エネルギーに影響を与えた。細胞の機械的および電気的性質に対する流れの影響を改良したHanai公式に基づいて深く調べた。(3) いくつかのトップジャーナルに論文を発表するためにデータを分類した:二年間の研究データの比較分析を通して、細胞のミクロ結合特性を研究し、細胞の機械・電気性能に影響を及ぼす微視的影響要因を抽出し、関連する実験分析報告を形成し、関連する専門論文を作成し、分野内の高レベル雑誌に発表した。研究の意義、重要性は、細胞の機械的特性と電気的特性との間の関係が得られことにあり、これは細胞操作の手法開発、および血栓症や癌のような重篤な疾患の検出に寄与するものである。

(1)In-depth research on the relationship between mechanical and electrical properties of cells: measurement of mechanical properties of cells (hardness, viscosity, hardness, breaking property, temperature ratio), analysis and measurement of electrical properties of cells from 0.1 MHz to 300 MHz, multi-field combination conditions of mechanical, electrical and fluid fields of cells, construction of heterogeneous electro-mechanical combination characteristics of cells. (2) The influence of flow state on the mechanical properties and electrical properties of cells: the influence of fluid media on the mechanical properties and electrical properties of cells. The flow velocity and the fluid breaking force in any cross section of the fluid in the pipeline are not uniformly distributed. The direction, shape and thickness of the electrical double layer of the cell affect the electrical generation of the cell. The influence of mechanical and electrical properties on the flow of cells was improved by the Hanai formula. (3)A comparative analysis of two years of research, a study of cell binding characteristics, effects on mechanical and electrical properties of cells, and the effects of Weishi app on micro-vision are extracted, a correlation analysis report is formed, and a correlation analysis report is prepared. The significance and importance of the study are related to the relationship between the mechanical and electrical properties of cells, the development of cell manipulation, thrombosis, cancer, and the development of serious diseases.

项目成果

Quantitative evaluation of electrical parameters influenced by blood flow rate with multiple-frequency measurement based on modified Hanai mixture formula

• DOI: 10.1016/j.snb.2018.04.077
• 发表时间: 2018-09
• 期刊: Sensors and Actuators B: Chemical
• 作者: Jianping Li;D. Kikuchi;A. Sapkota;M. Takei

Blood Aggregation Detection in Mock Extracorporeal Circulation System by Electrical Impedance Spectroscopy

电阻抗光谱法检测模拟体外循环系统中的血液聚集

• 发表时间: 2016
• 作者: Jianping LI;Daisuke Kikuchi;Madoka Koishi;Kiet Anh Tran;Achyut Sapkota;Masahiro Takei;李建平;Jianping LI;Li Jianping
• 通讯作者: Li Jianping

Red blood cells aggregability measurement of coagulating blood in extracorporeal circulation system with multiple-frequency electrical impedance spectroscopy

• DOI: 10.1016/j.bios.2018.04.020
• 发表时间: 2018-07-30
• 期刊: BIOSENSORS & BIOELECTRONICS
• 影响因子: 12.6
• 作者: Li, Jianping;Sapkota, Achyut;Takei, Masahiro
• 通讯作者: Takei, Masahiro

Quantitative analysis of the relaxation frequency of blood during the thrombus formation process

血栓形成过程中血液弛豫频率的定量分析

• 发表时间: 2017
• 作者: 李建平;Nguyenhuu Dung;菊地大輔;小石まどか;丸山修;Sapkota Achyut;武居昌宏
• 通讯作者: 武居昌宏

千葉大学武居研究室

千叶大学武井实验室