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一酸化窒素微小電極の開発

ヒトの大動脈弓をCT画像から再構築して血流の3次元構造を解析

脳組織内の酸素分圧の分布を微小酸素電極で測定して、脳内の酸素輸送について検討した。

脳動脈瘤をCT画像から再構築して、瘤内の流れを解析した。

内皮細胞のミトコンドリアの膜電位とATPが力学的刺激に応答している。

狭窄のある気管モデルをCT画像から再構築して、呼吸流れを測定した。

内皮細胞にせん断応力の勾配を与えた際の細胞機能の変化を調べた

微小一酸化窒素の性能

マイクロカプセルに封入した細胞の凍結保存の効率の評価

対称分岐管内の振動流とガス輸送の数値解析

大動脈内に生ずる乱流の特性を明らかにするため、直円管に間欠流を与えて乱流遷移の実験を行い、特に静止期の影響について検討した。その結果、静止期の長さによって次の周期で生ずる乱流が著しく異なることが解った。即ち、静止期が長いと生じた乱流が減衰する時間がとれるため、次の周期に発生する乱流が弱いことが解った。この結果は大動脈に発生する乱流で重要な特性と考えられ、静止期の重要性が認識された。

大動脈内に生ずる乱流の特性を明らかにするため、直円管に振動流を与えて乱流遷移の実験を行い、特に遷移前後の流れの変化を詳細に検討した。その結果、乱流強度が急激に上昇する直前で乱流の間欠性が一過的に増加することが解り、いわば乱流遷移の前兆となることが解った。

蛇行管型人工肺における炭酸ガス除去性能について明らかにしたもので、酸素の場合と同様、蛇行の曲率や拍動によって炭酸ガス除去性能が著しく改善された。とくにこの研究では蛇行管の曲がりをわずかでも入れることによりかなりの除去性能の改善が得られることが明らかになったことで、今後の人工肺の開発で重要な知見となった。

微細藻類であるスピルリナ懸濁液を管状リアクター内に流して光合成を行わせ、流動条件と光合成による酸素発生速度との関係を明らかにした。とくに曲がり管を用いた管状リアクター内では酸素発生速度が大きく、従来のリアクターの中でもかなり高い酸素発生速度が得られ、注目された研究。