マイクロ二次流れ指標を用いた新たな抗血栓性評価用ＣＦＤ解析手法の確立

建立利用微二次流指标进行抗血栓评价的CFD分析新方法

基本信息

批准号：
18J40257
负责人：
太田晶子
金额：
$ 2.33万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

当研究では，血液ポンプ開発における抗血栓性評価にむけて，材料表面粗さ・主流のせん断速度など独立したパラメータのみでなく，材料表面マイクロ幾何学形状近傍に発生するマイクロ二次流れのパラメータを加えた複合的要因による血球付着現象への影響を明らかにする．さらに，血栓形成度と血液性状・表面材料物性・せん断流れ・材料表面近傍のマイクロ二次流れの関係を定式化，血液ポンプ開発のための新たな流体工学的抗血栓評価法（抗血栓性評価用CFD解析）を確立することを目的とする．初年度および次年度まではマイクロ幾何学構造を有する試料片への血液成分付着現象の定量化のために，コントロール必要な血液性状，表面材料物性，せん断流れの３つのうち，個体差がありエンジニア的コントロールが難しい血液性状に関して，血栓形成の要となる全血血小板凝集能を表す独自の指標ML-PATI値コントロールする手法について集中的に検討を行った．また，In vitroによる血液成分付着現象・血栓形成の定量化のための試料片設置チャンバを用いて確認実験を行いML-PATIが高い方がマイクロ円柱に対する血小板付着は多く，せん断応力による血液性状コントロールが行われていることを確認した．本年度は，実際に全血血小板凝集能を表すML-PATI値変化させた血液を用いてIn vitroによる表面粗さを模した様々な大きさのマイクロ円柱に対する血小板付着実験を行った．マイクロ円柱周囲に対する血小板付着率はML-PATIが低い場合，マイクロ円柱のサイズに関わらず変化がなかった．一方，ML-PATIが高い場合，マイクロ円柱サイズの違いにより発生するマイクロ二次流れの大小に対応して血小板付着率が変化することが確認された．

在这项研究中，为了评估血液泵发育中的抗强化，由于复杂因素，包括复杂因素，包括材料表面的显微几何形状以及诸如材料表面粗糙度和大师式剪切速率等独立参数的显微几何形状的参数，我们将阐明对血细胞粘附现象的影响。此外，目的是制定血液特性，表面材料特性，剪切流量和材料表面表面附近的微量多数流之间的关系，并建立一种新的流体工程抗血栓形成方法（CFD分析，用于抗血肿评估），以开发血液泵的发展。直到第一年和明年，为了量化血液成分对具有微分几何结构的样品的粘附，我们对控制独特的ML-PATI价值进行了深入的考虑，该方法是控制整个血小板聚集的唯一ML-PATI值，这代表了整体属性的势头和表面属性，这是势头差异的关键，并且可以控制势头。此外，我们使用样品件安装室进行了确认实验，以量化血液成分的粘附和血凝块形成，并确认较高的ML-PATI会导致对微生物的血小板粘附更多，并且血液特性由剪切应力控制。今年，我们使用具有ML-PATI值的血液实际代表了全血的血小板聚集能力。当ML-PATI低时，小胶体的外围的血小板粘附速率都不会改变。另一方面，当ML-Pati高时，可以证实血小板粘附速率因微纤维基尺寸差异而导致的微量多数流的大小而变化。

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）

Quantitative investigation of platelet aggregation under high shear force for anti-platelet aggregation in vitro tests

高剪切力下血小板聚集的定量研究用于体外抗血小板聚集试验

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
International Journal of Artificial Organs
影响因子：
0
作者：
Akiko Oota-Ishigaki;Ph.D;Osamu Maruyama;Ph.D;Daisuke Sakota;Ph.D;Ryo Kosaka;Ph.D;Wataru Hijikata;Ph.D;Masahiro Nishida;Ph.D
通讯作者：
Ph.D

In vitro quantitative evaluation of platelet activation under shear stress

剪切应力下血小板活化的体外定量评估