Presentations -

Spatial variation of secondary flow during oscillatory flow in a model human central airways

G.Tanaka, T.Ogata, K.Oka and K.Tanishita

International Conference on new frontiers in biomechanical engineering (Tokyo, Japan) , 

1997.07

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複数の非対称分岐管からなる気道ガスモデルを用いて，正弦波振動流における局所ガス輸送効率を測定したところ，局所的な流れの状態に依存して局所ガス輸送効率は変化し，また軸方向・各気道間で顕著な差があることが明らかになった。

Electrical and Chemical Signal Conduction in Earthworm Nervous System for Adaptive Behavior Control

K.Oka, K.Suzuki, T.Inaba, H.Ogawa and K.Tanishita

International Symposium on System Life (ISSL) (TOkyo, Japan) , 

1997.07

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ミミズ巨大軸索に高頻度電気刺激を加えると，細胞内カルシウム濃度は上昇し，また巨大軸索を伝播する興奮電位は減弱した。しかし低頻度電気刺激では細胞内カルシウム濃度の顕著な上昇を観察できなかった。このことからミミズ巨大軸索内部のカルシウム濃度によりミミズ巨大軸索活動電位伝播速度は調節されている可能性がある。

Effect of elastic wall on axial gas dispersion in a oscillatory flow through a trachea model

H.Fujioka, D.Nemoto, K.Oka and K.Tanishita

International Conference on new frontiers in biomechanical engineering (Tokyo, Japan) , 

1997.07

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管壁の一部をシリコンシートにしたような気道モデルを製作し，肺気道膜様部の変動を実験的に調べた。軸方向流速一周期分の積分値の絶対値は流速と圧力の位相差により異なり，位相差が９０°の時に大きな値を取ることが明らかになった。このことは軸方向にSteady streemingが存在することを示しており，これが軸方向のガス輸送を促進しているものと考えた。

Measurement of thermophysical properties in frozen red blood cells suspension for cryopreservation assessment

N.Shimamoto, M.Suzuki, M.Ujihira, K.Oka and K.Tanishita

International Conference on new frontiers in biomechanical engineering (Tokyo, Japan) , 

1997.07

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様々な凍結条件で赤血球懸濁液を凍結させ，そのさいの有効熱物性値と凍結状態との関連を調べた。細胞内外の氷晶形成量の減少を有効温度伝導率の低下としてとらえることができた。また走査型電子顕微鏡で観察した細胞内凍結の状態は有効温度伝導率変化としてとらえられることを明らかにした。

Albumin uptake into cultured endothelial cells due to applied the shear stress

S.Kudo, K.Ikezawa, M.Ikeda, K.Oka and K.Tanishita

International Conference on new frontiers in biomechanical engineering (Tokyo, Japan) , 

1997.07

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ブタ培養血管内皮細胞へのアルブミン取り込みを，共焦点レーザ顕微鏡と蛍光ラベルしたアルブミンを併用して調べた。低いせん断応力域では内皮細胞へのアルブミン取り込みは亢進したが高いせん断応力では流れの無い時の取り込みに比べて抑制されることが分った。

Microfluid flow near the endothelial cell surface

S.Fukushima, K.Inagi, K.Oka and K.Tanishita

International Conference on new frontiers in biomechanical engineering (Tokyo, Japan) , 

1997.07

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内皮細胞は血流によりせん断応力を受けている。せん断応力により内皮細胞の形態は変化するが，形態変化とせん断応力との関係については明らかにされていない。そこで培養血管内皮細胞形態を光造形法により作製し，そのモデルを流路内に置くことにより，モデル周りの流れ場を計測し，壁せん断応力を見積るという手法を提案した。

Effects of shear stress on albumin concentration profile in cultured endothelial cells

S.Kudo, K.Ikezawa, M.Ikeda, K.Oka and K.Tanishita

First international interdisciplinary conference on cardiovascular medicine, surgery science, and mechanics. (Washington DC, USA) , 

1997.06

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培養内皮細胞に蛍光アルブミンを取り込ませ，その細胞内分布を共焦点レーザ顕微鏡により観察した。流れ負荷しない場合には細胞基底面から2〜3μmの断面においてアルブミン取り込みは最大であったが，10dyn/cm２のせん断応力を負荷した場合には，取り込み最大を示す位置は基底面から3〜５μmの位置に推移した。

Spatial variation of secondary flow and gas transport rate in oscillatory flow in a model human central airways

G.Tanaka, T.Ogata, K.Oka and K.Tanishita

First international interdisciplinary conference on cardiovascular medicine, surgery science, and mechanics. (Washington DC, USA) , 

1997.06

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気道形状が高頻度振動換気時のガス輸送に及ぼす影響を調べるために，複数の非対称分岐からなる気道モデルを用いて流れの様子を調べた。気道各部での２次流れの強度および軸方向流速分布の偏向の度合いは肺独特の気道形状に強く依存することを明らかにした。

Heterogeneity of oscillatory flow in a model human central airways

G.Tanaka, T.Ogata, K.Oka and K.Tanishita

1997 ASME/AIChE/ASCE Summer Bioengineering Conference (USA) , 

1997.06

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気道の形状が高頻度振動換気法におけるガス輸送に与える影響を調べるために，複数の非対称分岐からなる気道モデルを用いて流れの様子を調べた。各気道部位での二次流れの強度，または軸方向流速分布の偏向の度合いは肺独特の気道形状に強く依存することが分った。

Shear stress induced intracellular calcium response in endothelial cells

T.Abe, K.Oka, S.Matsumura, M.Ikeda and K.Tanishita

1997 ASME/AIChE/ASCE Summer Bioengineering Conference (USA) , 

1997.06

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ブタ培養血管細胞に流れ負荷を行った際，応答時間が異なった二相性カルシウム応答を発見した。この応答の遅い相ではカルシウム濃度上昇振動と隣接する細胞への伝播が観察された。この伝播方向と流れ方向は対応しなかった。また振動頻度と振動細胞数はせん断応力の大きさに比例した。このことは内皮細胞が流れの強さを細胞内カルシウム濃度の振動によりコードしていることを示している。

Albumin concentration profile inside cultured endothelial cells exposed to shear stress

S.Kudo, K.Ikezawa, K.Oka and K.Tanishita

1997 ASME/AIChE/ASCE Summer Bioengineering Conference (USA) , 

1997.06

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共焦点レーザ顕微鏡と蛍光ラベルしたアルブミンを利用して，ブタ培養血管内皮細胞へのアルブミン取り込みを，細胞の高さ方向に光学断層像を取ることにより調べた。せん断応力を加えることにより，細胞高さは変化し，それに応じてアルブミンの最大取り込みを示す位置も変化することが分った。

Effect of shear stress on mitochondrial membrane potential of cultured endothelial cells

S. Kudo, R.Morigaki, M. Ikeda, K. Oka and K. Tanishita

1997 Advances in Bioengineering, ASME1997 (USA) , 

1997

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流れによるせん断応力がミトコンドリアのATP産生能に与える影響を調べるために，ミトコンドリア膜電位を蛍光色素JC-1により染色し，低せん断と高せん断を負荷した。低せん断負荷により膜電位差は大きくなり，また高せん断応力により小さくなることが分った。

Numerical analysis of oscillatory flow and gas transport

H.Fujioka, K. Oka and K. Tanishita

1997 Advances in Bioengineering, ASME1997 (USA) , 

1997

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対称単分岐モデルを用いて，分岐部における振動流中の軸方向ガス輸送を数値解析により調べた。発達した曲がり管内流れでは有効拡散係数の急激な上昇が見られた。また最大速度領域は２次流れにより側壁に沿って移動することも分った。

Measurement of micro flow field over model endothelial cells

S.Fukushima, K.Inagi, K. Oka and K. Tanishita

1997 Advances in Bioengineering, ASME1997 (USA) , 

1997

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培養血管内皮細胞形態を模擬した三角関数モデルを光造形法により作製した。そのモデルを流路内に置き，モデル周りの流れ場を計測することにより，壁せん断応力を見積もった。またこの結果を数値計算から求めたものと比較検討した結果，本方法により培養血管細胞周りの微小流れ場を計測することが可能であることが分かった。

Intracellular Ca2+ dynamics on dendritic processing of the wind-sensitive interneurons in the cricket

H.Ogawa, Y.Baba, K. Okada and K. Oka

Soc. Neurosci. Abstr. 22 Part 2, (1996). (USA) , 

1996.11

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コオロギ風刺激感受性介在神経細胞にシナプス結合を作っている風感覚神経の神経索をフック電極により直接電気刺激した。その際の介在神経細胞内カルシウム動態を調べたところ，樹状突起の部位毎にカルシウム応答パターンが異なることが分った。

Mobilization mechanism of calcium in the earthworm median giant fiber

K.Oka and H.Ogawa

Soc. Neurosci. Abstr. 22 Part 1 p.380 (1996). (USA) , 

1996.11

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ミミズ巨大軸索の時空間的な細胞内カルシウム応答を共焦点レーザ顕微鏡により調べた。高濃度KClに対する細胞内カルシウム濃度の経時間変化を詳細に調べたところ，巨大軸索の部位毎に細胞内カルシウム上昇の速度と振幅が異なることが明らかになった。またこの応答は膜電位感受性カルシウムイオンチャネル阻害剤により抑制されたことから，細胞外からのカルシウム流入が巨大軸索部位毎に異なることが明らかになった。

Transition to turbulence in physiologically intermittent flow in an aortic arch model

Y. Sato, J. Koshiba, K. Oka and K.Tanishita

XIXth International Congress of Theoretical and Applied Mechanics ES2-04, 　Kyoto, Japan, August 25-31, 1996. (Kyoto, Japan) , 

1996.08

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大動脈弓を模擬したモデル流路内流れの乱流への転移をレーザドップラー流速計を利用して調べた。乱れは流れの減速期において発生し，加速期では流れは層流的であった。また曲がりの入り口では乱れは殆どないものの，θ＝60°以降の断面では，曲がり管内壁側で軸方向および断面内流れに乱れが生じるた。

Spontaneous intracellular free calcium spikes induced by fluid flow application to cultured endothelial cells

K. Oka, T. Abe, S. Matsumura, M. Ikeda and K. Tanishita

XIIth International Biophysics Congress P-G2-04 Progress in Biophysics & Molecular Biology, 65 Supplement 1, 182 (1996). (Amsterdam) , 

1996.08

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ブタ培養血管細胞に流れ負荷を行った際の細胞内カルシウム動員をカルシウム濃度感受性色素カルシウムグリーン１と共焦点レーザ顕微鏡を併用して調べたところ，培養内皮細胞層の応答時間が異なった二相性カルシウム応答を発見した。この応答の遅い相では，カルシウム波の伝播が観察された。

Ca2+ response on dendritic site of wind-sensitive giant interneurons in the cricket

H. Ogawa, Y. Baba, K. and K.Oka

XIIth International Biophysics Congress P-C1-36 Progress in Biophysics & Molecular Biology, 65 Supplement 1, 95 (1996). (Amsterdam) , 

1996.08

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コオロギ風刺激感受性介在神経細胞にシナプス結合を作っている風感覚神経の神経索をフック電極により直接電気刺激した。その際の介在神経細胞内カルシウム動態を調べたところ，樹状突起の部位毎にカルシウム応答パターンが異なることが分った。

Transition to turbulence in physiologically intermittent flow in an aortic arch model

Y. Sato, J. Koshiba, K. Oka and K.Tanishita

1996 Advances in Bioengineering　, ASME1996. (USA) , 

1996

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大動脈弓内流れを曲がり管内間欠流れとしてモデル化し，曲率の異なる２種類の曲がり管について，乱流遷移および局所的に発生する乱流をレーザドップラ流速計により計測した。乱流強度の強い領域はθ= 60°以降の曲がりの内側に局所的に現れる事が分った。またこの乱流遷移にはきつい曲率により生じた断面内の強い２次流れが影響している。