ストリークカメラを用いた赤血球粘弾特性の定量化と理論的解析

使用条纹相机对红细胞粘弹性特性进行量化和理论分析

• 批准号: 17700422
• 负责人: 安田 利貴
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700422/
• 关键词: 赤血球; 光散乱; 形体観察; 粘弾特性; 変形能; 赤血球変形能

本研究では,赤血球をフォークトモデルに置き換え,周期的なせん断応力負荷と赤血球の形状変化の関係を赤血球の散乱光強度を計測し,信号解析することで,粘弾特性の推定を目指している.しかしながら,散乱光強度計測の再現性に問題が生じていた.そこで,流れ場内の赤血球の挙動と形状変化について,顕微鏡下で観察と検証を行った.実験は,(1)赤血球の形状変化を平板モデルに置き換え周期的な歪み変化について,赤血球の変形能指標として使用される(L-D)/(L+D)で示した(L:長軸長さ,D:短軸長さ)(2)微小流路内を流れる赤血球の形状変化を倒立顕微鏡と高速度カメラを用いて赤血球のLとDの計測を行った.その結果,従来の試作した流れ場では,変形能指標の振幅値と実測値について,FFT解析を行うと周波数特性は一致するが,変形能指標を示す振幅値に大きなぱらつきが生じていることが分かった.そこで再度,流れ場の再設計(特に,平行平板の設置方法を重点的に)と,流れ場を発生する駆動装置の試作を行い,周期的な流れ場を作ることが可能となった.一方,周期的に変化する赤血球の形状変化に依存する光散乱強度から,力学的インピーダンスモデルによる粘弾性の推定アルゴリズムは試作したが,実測値による検証はまだ行っていない.

在本研究中，我们的目的是通过用 Voigt 模型代替红细胞并测量红细胞的散射光强度并分析信号来估计红细胞的粘弹性特性，以确定周期性剪切应力载荷与变化之间的关系。然而，散射光强度测量的再现性存在问题。因此，我们研究了流场中红细胞的行为和形状变化。我们在显微镜下观察并验证了这一点。实验包括（1）用平板模型代替红细胞的形状变化，并考虑周期性应变变化（L-D）/（L+），将其用作红细胞变形指数；D)（L：长轴长度，D：短轴长度）我们使用3D相机测量了红细胞的L和D。结果，在传统的原型流场中，当对振幅值和变形指数的测量值进行FFT分析时，频率特性匹配，但它发现表示变形指数的振幅值存在较大变化。因此，我们再次重新设计流场（尤其是平行板）。通过关注安装方法）和对产生流场的驱动装置进行原型设计，可以创建周期性流场。尽管我们已经开发了一种使用散射强度的机械阻抗模型来估计粘弹性的原型算法，但我们还是尚未使用实际测量进行验证。

项目成果

赤血球の変形性測定装置の開発

红细胞变形能力测量装置的研制

• 发表时间: 2007
• 作者: 安田利貴;ほか
• 通讯作者: ほか

微小流路内の振動的な流れ場を利用した赤血球変形能評価方法の検討

微通道振荡流场评价红细胞变形能力的方法研究

• 发表时间: 2008
• 作者: 中本順一;ほか
• 通讯作者: ほか

赤血球形状がおよぼす光散乱現象の影響

光散射现象对红细胞形状的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: 第45回日本生体医工学会大会論文集 44 (1)
• 作者: 片岡則之;橋本謙;梶谷文彦(分担執筆);Taiga Yamaya;山谷泰賀;小林哲哉;高橋悠;Chih Fung Lam;Tomoaki Tsuda;山谷泰賀;Taiga Yamaya;Chih Fung LAM;山谷泰賀;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;長谷川英之;長谷川英之;N.Watanabe at el;池上浩二 他
• 通讯作者: 池上浩二 他

血液細胞の力学的特性計測システム

血细胞力学性能测量系统

• 发表时间: 2007

Deformation Response of Red Blood Cell to Cyclically Reversing Shear Flow : Effects of Frequency of Cyclically Reversing Shear Flow and Shear Stress Level

红细胞对循环反向剪切流的变形响应：循环反向剪切流频率和剪切应力水平的影响

• 发表时间: 2006
• 期刊: Biophysical Journal 91(5)
• 作者: 片岡則之;橋本謙;梶谷文彦(分担執筆);Taiga Yamaya;山谷泰賀;小林哲哉;高橋悠;Chih Fung Lam;Tomoaki Tsuda;山谷泰賀;Taiga Yamaya;Chih Fung LAM;山谷泰賀;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;長谷川英之;長谷川英之;N.Watanabe at el
• 通讯作者: N.Watanabe at el