Papers - Tanishita, Kazuo

Local gas transport rate in oscillatory flow in a model human central airway

Gaku Tanaka, Jin Ito, Kotaro Oka and Kazuo Tanishita

Avdances in Bioengineerig, ASME BED-Vol.33   179-180 1996

Joint Work

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ヒトの気道をホースフィールドのモデルに従って３段階目までモデル化した作成し、三段階の分岐管内の振動流の流れをレーザードップラー流速計によって測定した。単分岐の場合とは著しく異なる流れを計測することが出来た。

Oscillatory flow in a flexible curved tube

Hideki Fujioka, Kotaro Oka and Kazuo Tanishita

Avdances in Bioengineerig, ASME BED-Vol.33   75-76 1996

Joint Work

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気道は剛体でなく変形する弾性体であるので、気道内の流れやガス交換性能を解析するためには壁の変形性を考慮する必要がある。本研究では、壁の変形性を考慮した数値計算を行い、剛体管との比較を行った。

旋回流における重心の偏った非球形粒子群の運動

三神史彦、谷下一夫

日本機械学会論文集 Vol.62B ( No.593 ) 158-165 1996

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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多粒子をモデル化するストーキシアンダイナミクスという手法を用いて、旋回流における粒子の運動のシミュレーションを行った。特に生体細胞でよく見られるような重心の偏った非球形の粒子をダンベルによってモデル化し、旋回流において混合粒子の集合から同じ形態の粒子がどのような運動をたどるかを明らかにした。

有効熱伝導率を用いた細胞外凍結におけるメダカ受精卵の損傷評価

氏平政伸、青木勝敏、山口亮、谷下一夫

日本機械学会論文集(1996) Vol.62B ( No. 598 ) 2414-2422 1996

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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メダカ受精卵の凍結過程を有効熱伝導率を用いて評価し、特に氷晶形成の影響を熱伝導率で感知できることが解った。その点から有効熱伝導率は凍結過程の評価に有効であることが解った。

Large curvature effect on pulsatile entrance flow in a curved tube: Model experiments simulating blood flow in an aortic arch

T. Naruse and K. Tanishita

Trans. ASME, J. of Biomechanical Eng., (1996) vol.118   180-186 1996

Joint Work

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大動脈弓をモデル化した曲がり管内の拍動流において生ずる流れの発達について実験的に調べた研究で，拍動流の場合も入り口領域で壁面せん断応力が大きく変動する。とくに振動せん断インデックスというパラメータで壁面せん断応力の変動を評価してみると、臨床医学的に指摘されている病変発生部位でそのインデックスが大きくなることが解った。

Effect of shear flow on photosynthesis in a dilute suspension of microalgae

S. Mitsuhashi, K. Hosaka, E. Tomonaga, H. Murmatsu, K. Tanishita

Appl. Microbiol. Biotechnol Vol.42   744-749 1995.01

Joint Work

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微細藻類の懸濁液を単純せん断流として流した時の酸素発生速度を計測した。せん断の増加とともに酸素発生速度が増加する場合と減少する場合が見られ、せん断流れの影響は、光の照射条件や温度などによって変わるが、せん断流れという力学的な刺激の影響を受けていることは確かであることが解った。今後リアクターの性能改善のためには重要な知見となる。

Gas transport in a developing oscillatory flow through a curved portion of pulmonary branch

Hideki Fujioka, Kazuo Tanishita

Avdances in Bioengineerig, ASME BED-Vol.31   351-352 1995

Joint Work

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気道は何段階もの分岐を経て肺胞に到達するが、分岐部は曲がり管の一部と考えられ、分岐管でも曲率の影響が重要である。そのような観点でガス輸送効率に対する曲率の影響を数値計算で評価して、分岐管内振動流のガス輸送特性を明らかにした。

Augmentation of microalgae growth due to hydrodynamic activation

K. Hosaka, T. Hioki, H. Furuune, K. Tanishita

Energy Conversion and Management Vol.36 ( No.6-9 ) 725-728 1995

Joint Work

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微細藻類の懸濁液のせん断流れにおいて、特に長期実験においてはせん断流れの負荷によって細胞の増殖率が増加することが解った。まだそのメカニズムは不明であるが、この結果を応用するとリアクターの性能改善が可能となる。

Injury of biological tissue by extracellular freezing

Masanobu Ujihira, Ryo Yamaguchi, Naoki Aizawa, Kazuo Tanishita

Heat Transfer-Japanese Research Vol. 24 ( No.5 ) 457-475 1995

Joint Work

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生体細胞は細胞外凍結によって損傷を受けるので、その傷害が発生する条件や状態を明確にする必要がある。メダカの受精卵を使って、損傷の度合いと細胞環境との関連について検討を行った。

せん断流による重心の偏った非球形粒子の運動の制御

三神史彦、谷下一夫

日本機械学会論文集 Vol.61B ( No.585 )  1995

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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多粒子をモデル化するストーキシアンダイナミクスという手法を用いて、せん断流における粒子の運動のシミュレーションを行った。特に生体細胞でよく見られるような重心の偏った非球形の粒子をダンベルによってモデル化し、せん断流れにおいて混合粒子の集合から同じ条件の粒子が分離する結果が得られた。

ｍｍオーダーの生体組織の細胞外凍結による損傷

氏平政伸、山口亮、相澤直樹、谷下一夫

日本機械学会論文集 Vol.61B ( No. 588 ) 3066-3074 1995

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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細胞レベルの凍結保存は、脱水速度と伝熱のスケールから比較的うまく行っている。今後生体組織の凍結保存を可能にするためには、スケールの大きい組織での凍結過程を明らかにする必要がある。そこで、細胞レベルより大きいとしてｍｍオーダーのスケールの凍結過程をメダカの卵を用いて観測し、凍結保存の可能性について検討を行った。

Evaluation of the freezing process by thermal properties of Killifish egg

Nobusuke Shimamoto, Naoki Aizawa, Masanobu Ujihira and Kazuo Tanishita

Proc. of the Fourth Asian Thermophysical Properties Conference    727-730 1995

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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凍結過程で細胞や生体組織が損傷を受ける場合は、細胞内外の氷晶生成や細胞内脱水による細胞内濃縮などのような物理化学的変化に原因がある場合が多い。そのような場合、相変化などを伴う物理化学的変化は、熱物性値の変化として現れるはずで、凍結過程の評価を熱物性値の変化として捉えることも可能である。そこで、凍結過程の熱伝導率をサーミスタ加熱法によって測定し、細胞の生存率との関係について検討を行った。

Behavior of individual endothelial cell under shear stress

Kazuhiro Nagayama, Madoka Fujii, Susumu Kudou, Kazuo Tanishita

Proc. of Bioengineering Conference (BED-Vol.29)   515-516 1995

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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培養内皮細胞は流れによって力学的刺激を受けて機能や形態が変化する。とくに形態の変化を顕微鏡下で追跡し、細胞の遊走と変形がどのような状態で生ずるかを調べた。細胞は単独に刺激を受けて反応するのではなく、隣接する細胞との相互作用を起こしながら、移動して形態を変化させることが解った。即ち細胞は小集団的に振る舞い、細胞同士の相互作用が本質的であることが解った。

New method to evaluate the effective diffusivity through a bifurcating airway model

Hideki Fujioka, Tomohiko Murakami, Kazuo Tanishita

Avdances in Bioengineerig, ASME BED-Vol.31   211-212 1995

Joint Work

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気道内の軸方向のガス輸送効率を実験的に明らかにするため、ラプラス変換法を拡散係数の測定に応用した。その結果、ある特定名局所の流れを反映した軸方向のガス拡散係数を決めることが出来た。肺のガス輸送効率の評価に応用される。

Separation of Non-Spherical biological cells with center of gravity offset by a shear flow

Fumihiko Mikami, Kazuo Tanishita

Avdances in Bioengineerig, ASME BED-Vol.31   263-264 1995

Joint Work

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多粒子をモデル化するストーキシアンダイナミクスという手法を用いて、せん断流における粒子の運動のシミュレーションを行った。特に生体細胞でよく見られるような重心の偏った非球形の粒子をダンベルによってモデル化し、せん断流れにおいて混合粒子の集合から同じ条件の粒子が分離する結果が得られたが、その分離特性のダイナミクスに焦点を絞って検討した。

Gas transport in the intracorporeal oxygenator with woven tubes

K. Tanishita, G. Panol, P.D. Richardson, P.M. Galletti

Artificial Organs Vol.18 ( No.11 ) 797-800 1994.11

Joint Work

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織り込み管型人工肺を静脈内に留置して、管内を酸素ガスを流すという外部潅流型の埋め込み型人工肺のプロトタイプを作成して実験を行った。その結果、外部潅流型の人工肺のガス交換性能は内部潅流の場合よりも上昇することが解り、埋め込み型人工肺として有効であることが解った。

流体中を沈降する非球形粒子群の運動の動力学的シミュレーション

三神史彦、谷下一夫

日本機械学会論文集 Vol.60 ( No.579B ) 3657-3664 1994.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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流れの中の多粒子の振る舞いを解析することは従来困難であったが、多粒子をモデル化するストーキシアンダイナミクスという手法が開発され、その手法を用いて、重力によって沈降する粒子のシミュレーションを行った。特に生体細胞でよく見られるような非球形の粒子をダンベルによってモデル化し、重力で沈降して行く過程で混合粒子の集合から同じ条件の粒子が分離する結果が得られた。流体力による細胞のソーテイングへなど今後広い分野への応用が考えられる。

間欠流による軸方向拡散の改善

田中学、上田義郎、藤岡秀樹、谷下一夫

日本機械学会論文集 Vol.60 ( No.579B ) 3672-3679 1994.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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管内における間欠的振動流は軸方向のガス輸送を著しく改善することが我々の研究で明らかになったが、それを実験的に確認した研究。とくに間欠流の減速期において乱流が生じ、それが著しい断面内混合の原因となり、層流と仮定した計算結果よりもかなり大きなテーラー拡散速度が得られた。

間欠非対称振動流における軸方向拡散の数値解析

藤岡秀樹、谷下一夫

日本機械学会論文集 Vol.60 ( No.579B ) 3680-3686 1994.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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臨床的には痰の除去などが問題となるので、振動流の波形を非対称にした時の振動流について軸方向ガス輸送量を計算によって求めた。その結果非対称にしてもガス輸送効率は全く影響を受けず、非対称振動流であるため痰の除去効果が生じ、臨床医学的に有効であることが解った。

Secondary flow augmentation in the diastolic phase of physiologically intermittent flow in a curved tude

T. Konno, Y. Satoh, K. Tanishita

VDI Vol.17 ( No.107 ) 205-215 1994.07

Joint Work

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大動脈内の流れは、曲がり管内の間欠流としてモデル化でき、すでに数値計算で流れの様子を明らかにしているが、本研究では実験によって間欠流における二次流れの様子を計測し、計算との比較を行った。収縮期の最後で曲がりの内側で逆流が生じ、その血結果新たな二次流れが生じ、それが曲がりの内側から外側に移動することが解った。