日本バイオレオロジー学会誌（Ｂ＆Ｒ，電子版） 第２９巻

第２号，２０１５年６月６日発行（年３回発行）

Journal of Japanese Society of Biorheology

第38回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集会期： 平成27年6月6日（土）・7日（日）会

長： 吉田 雅幸（ 東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科
先進倫理医科学分野）

会

場： 学術総合センター

日本バイオレオロジー学会
http://www.biorheology.jp/

日本バイレオ誌（Ｂ＆Ｒ，電子版） 第２９巻
J.Jpn.Soc.Biorheol.29(2)(2015)

第２号

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会
会

長

：

吉田 雅幸
（東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科

先進倫理医科学分野）

会

期

：

2015 年 6 月 6 日（土）・7 日（日）

会

場

：

学術総合センター〒101-8430 東京都千代田区一ツ橋 2-1-2

本

部

：

東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 先進倫理医科学分野〒113-8519 東京都文京区湯島 1-5-45

運営事務局

：

アクセスブレイン〒113-0034 東京都文京区湯島 3-31-5 YUSHIMA3315 ビル 3F
TEL：03-3839-5037 FAX：03-3839-5035
E-mail：biorheology38@accessbrain.co.jp

CONTENTS
ご案内
日本バイオレオロジー学会年会のあゆみ
会場・交通案内
参加者へのご案内
各種会合・賞・プログラムのご案内
口演セッション 座長・演者へのご案内
ポスターセッション 演者へのご案内
会場案内図
日程表
プログラム
抄録
岡小天賞受賞講演
シンポジウム第 25 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム
学術奨励賞応募講演
オーガナイズドセッション 1
オーガナイズドセッション 2
オーガナイズドセッション 3
オーガナイズドセッション 4
オーガナイズドセッション 5
オーガナイズドセッション 6
オーガナイズドセッション 7
ポスターセッション
編集後記

―1―

（12）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（13）

日本バイオレオロジー学会年会のあゆみ
回

年会長

所

属

会

1

深田

栄一 理化学研究所

東京慈恵会医科大学

2

岡

小天 国立循環器病センター 国立循環器病センター

3

東健彦 信州大学

信州大学

4

谷口

興一 東京医科歯科大学

東京医科歯科大学

5

梶谷

文彦 川崎医科大学

川崎医科大学義明 千葉大学場

高木会館講堂講堂

医学部第一講義堂
5 号館

現代医学教育博物館

会期

1978/6/19
1979/6/30～7/1
1980/6/28～29
1981/6/20～21
1982/6/26～27

6稲垣

千葉県文化会館

小ホール

1983/6/18～19

7神谷瞭 北海道大学

北海道自治会館

自治ホール

1984/6/16～178浅野

牧茂 国立公衆衛生院

国立公衆衛生院

講堂

1985/6/15～169志賀愛媛県医師会館

ホール

10 磯貝

健 愛媛大学行秀 東京慈恵会医科大学

東京慈恵会医科大学

1986/6/11～13

高木会館講堂

1987/6/13～16

11 松田

保 金沢大学金沢大学

医学部十全講堂

1988/6/2～4

12 大島

宣雄 筑波大学

筑波大学

大学会館国際会議室

1989/7/5～7

13 峰下

雄 帝塚山短期大学

奈良県新公会堂

1990/6/21～23
1991/6/20～22

14 品川

嘉也 日本医科大学

日本医科大学

15 平川

千里 岐阜大学

岐阜市文化センター

大講堂

1992/6/25～27

16 菅原

基晃 東京女子医科大学

東京女子医科大学

1993/6/16～17

弥生記念講堂

17 松信八十男 清和大学

エーザイホール

1994/6/17～18

18 貝原

TEPCO 地球館

1995/6/15～16

学 帝京大学19 辻

隆之 国立循環器病センター 千里ライフサイエンスセンター

1996/6/6～7

20 増田

善昭 千葉大学

千葉大学

1997/6/5～621 前田

信治 愛媛大学

エスポワール愛媛文教會舘

1998/6/11～13
1999/6/10～11

けやき会館

22 貝原

真 理化学研究所

理化学研究所

23 辻岡

克彦 川崎医科大学

倉敷公民館

24 谷下

一夫 慶應義塾大学

慶應義塾大学25 大橋

俊夫 信州大学

信州大学

旭会館大会議室

2002/6/6～726 西成

勝好 大阪市立大学

大阪市立大学学術情報総合センター

2003/6/5～6東京医科歯科大学

2004/6/10～11

27 内村

功 東京医科歯科大学

28 佐藤

正明 東北大学

29 丸山

徹 九州大学鈴木梅太郎記念ホール

東北大学

2000/6/8～9
創想館マルチメディアホール

特別講堂

マルチメディア教育研究棟

九州大学医学部

コラボステーション

2005/7/7～8
2006/6/12～1330 佐々木直樹 北海道大学

北海道大学

31 安藤

譲二 東京大学

東京大学理学部

32 土橋

敏明 群馬大学

桐生市民文化会館

2009/6/4～5

理化学研究所2010/6/3～4

33 氏家
34 関

弘 東京労災病院
眞佐子 関西大学

関西大学

学術交流会館

2001/6/7～8

2007/6/14～15

小柴ホール
鈴木梅太郎記念ホール

100 周年記念会館

35 佐藤恵美子 新潟県立大学

朱鷺メッセ

新潟コンベンションセンター

36 工藤

奨 九州大学

九州大学

37 大島

まり 東京大学

大宮ソニックシティビル

38 吉田

雅幸 東京医科歯科大学

学術総合センター

西新プラザ

―2―

2008/6/5～6

2011/6/3～4
2012/5/31～6/2
2013/6/6～8

市民ホール

2014/6/5～6
2015/6/6～7

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

会場・交通案内

東京メ
トロ

東京メ
トロ

東京メ
トロ

（工事中）

年会会場

懇親会会場

東京メトロ

―3―

第2号

2015

（14）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（15）

参加者へのご案内
参加受付

参加受付は下記の日時・場所にて開設いたします。
受付日時：2015 年 6 月 6 日（土）10：30～18：00
2015 年 6 月 7 日（日） 9：00～16：00
場

参加費

所：学術総合センター

会
員
非 会 員
学

生

2F

中会議場前

ロビー

5,000 円
15,000 円
3,000 円※非会員の先生には、日本バイオレオロジー学会の会員資格が 1 年間付与されます。
※学生は参加受付にて学生証をご提示ください。学生証のご提示がない場合には、会員ない
し非会員の参加費となりますのでご注意ください。後日証明書を提出されても参加費の返金はいたしませんのでご了承ください。
※参加費は、年会当日、参加受付にて申し受けます。
※参加費には、抄録集 1 冊の代金が含まれます。
参加証

参加費と引き換えに参加証（ネームカード）をお渡しします。各自で所属・氏名をご記入ください。会期中、会場では必ずご着用ください（ご着用がない場合、講演会場にはご入場いただけません）。

抄録集

年会当日、参加受付にて販売いたします。
1 冊 1,000 円

懇親会

下記の日時・場所にて、懇親会を開催いたします。皆様のご参加をお待ちしております。
日時：2015 年 6 月 6 日（土）19：00～20：30
場
所：如水会館 3F 富士の間
参 加 費：会員・非会員 3,000 円
学生
1,000 円
※参加費は、年会当日、参加受付にて申し受けます。

ランチョンセミナー

下記の日時・場所にて、ランチョンセミナーを開催いたします。年会ご参加の方は皆様ご参
加いただけます。
日時：2015 年 6 月 6 日（土）12：30～13：20
2015 年 6 月 7 日（日）12：30～13：20
場
所：学術総合センター 2F 中会議場 1・2（第 1 会場）※整理券制とはいたしません。先着順でご入場いただきます。
※ご用意するお弁当には数に限りがございます。予めご了承ください。

参加者へのお願い

禁煙のお願い会場内はすべて禁煙です。
撮影および録音について
講演会場内での撮影および録音は禁止させていただきます。
携帯電話のご使用について
講演会場内での携帯電話のご使用は禁止させていただきます。また、会場内では電源をOFF にするかマナーモードに設定してください。
お呼び出しについて
講演会場内でのお呼び出しはいたしません。参加受付付近に掲示板、伝言板を設置します
ので、総合案内までお声かけください。

―4―日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（16）

各種会合・賞・プログラムのご案内
関連会議

理事会評議員会合同会議（名誉顧問・名誉会員・理事・監事・評議員の皆様）
日
会時：6 月 6 日（土）9：30～10：30
場：学術総合センター 1F 特別会議室 101・102

リサーチ・フォーラム運営会議（バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム運営委員の皆様）
日
会時：6 月 6 日（土）10：30～11：00
場：学術総合センター 1F 特別会議室 101・102

JRB 打ち合わせ（各誌編集委員の皆様）
日時：6 月 7 日（日）9：00～9：40
会

場：学術総合センター

1F

特別会議室 101

電子版 B&R 打ち合わせ（各誌編集委員の皆様）
日時：6 月 7 日（日）9：40～10：00

会

場：学術総合センター

1F

総会（日本バイオレオロジー学会

岡小天賞のご案内

特別会議室 101

会員の皆様）

日

時：6 月 7 日（日）13：30～14：00

会

場：学術総合センター

2F

中会議場 1・2（第 1 会場）

下記の日時・場所にて、本年度岡小天賞受賞者による受賞講演を実施します。
岡小天賞受賞講演日時：6 月 7 日（日）14：00～15：00
会司

場：学術総合センター 2F 中会議場 1・2（第 1 会場）
会：一杉 正仁（滋賀医科大学 社会医学講座 法医学部門）

演

西田 正浩（産業技術総合研究所 健康工学研究部門）
者：内村功（千代田朋仁クリニック）「糖尿病と血液レオロジーと私」
谷下 一夫（早稲田大学 ナノ・ライフ創新研究機構）「粘性から拡がる生体機能の輸送的性質」

学術奨励賞のご案内

優れた研究発表をした若手の日本バイオレオロジー学会会員を顕彰します。応募者の学術奨励賞応募講演における発表に対する審査に基づき、学術奨励賞を決定いたします。年会
2 日目の総会で受賞論文名を発表し、受賞者には賞状および副賞を授与します。
学術奨励賞応募講演日時：6 月 6 日（土）14：30～14：50
会
場：学術総合センター 2F 中会議場 1・2（第 1 会場）
学術奨励賞 表彰式
日
時：6 月 7 日（日）13：30～14：00（総会にて）会
場：学術総合センター 2F 中会議場 1・2（第 1 会場）

優秀ポスター賞のご案内 第 38 回日本バイオレオロジー学会年会では、優れたポスター発表を表彰いたします。優秀ポスター賞の発表及び表彰は下記の通り行いますのでご参加くださいますようお願いいたします。

―5―日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（17）

優秀ポスター賞表彰式
日会
YIA のご案内

時：6 月 6 日（土）19：00～20：30（懇親会にて）
場：如水会館 3F 富士の間

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会では、バイオレオロジーに関する独創的な研究の奨励と若手研究者の育成を目的として Young Investigator Award（YIA）を創設し、優れた研究発表を表彰いたします。
Young Investigator Award 表彰式
日時：6 月 7 日（日）16：50～17：00（閉会式にて）
会

シンポジウムのご案内

場：学術総合センター

2F

中会議場 1・2（第 1 会場）

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会では、下記のシンポジウムを開催いたします。是非ご参加ください。
シンポジウム日時：6 月 7 日（日）15：00～16：00
会

場：学術総合センター

2F

中会議場 1・2（第 1 会場）

テ ー マ：CFD で何をみるのか、見えるのか
AVEC CFD 2015
Analysis and Visualization Exhibition
司of Cerebral aneurysms using CFD
会：太田信（東北大学 流体科学研究所）
根本繁（東京医科歯科大学 血管内治療学分野）

演

者：安西

眸＊、下權谷祐児＊、太田信＊＊（東北大学

学際科学フロンティア

研究所 、東北大学
八木流体科学研究所＊＊）
高伸（早稲田大学理工学術院 総合機械工学専攻）

高尾河野洋之（東京慈恵会医科大学
健一（昭和大学藤が丘病院

庄島正明（東京大学＊

脳神経外科学講座）
脳神経外科）

脳神経外科）

第 25 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラムのご案内
第 25 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラムを下記の通り開催いたします。是非ご参加ください。
第 25 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム日時：6 月 6 日（土）16：30～18：30
会
場：学術総合センター 2F 中会議場 1・2（第 1 会場）
テ ー マ：食とバイオレオロジー
司
会：土橋 敏明（群馬大学大学院 理工学府）
吉田 雅幸（東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 先進倫理医科学分野）演
者：菅武雄（鶴見大学歯学部 高齢者歯科学講座）「「食」のサポートに貢献するレオロジー」
谷 真理子（東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 血管代謝探索研究部門）「食後高脂血症をターゲットにした食事因子の動脈硬化予防作用」―6―日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

口演セッション
発表時間

第2号

2015

（18）

座長・演者へのご案内

1．指定演題の発表時間は事前にご案内いたしました通りです。
2．オーガナイズドセッションの演者一人あたりの発表時間は下記の通りです。
講演：8 分
討論：4 分
3．学術奨励賞応募講演の演者一人あたりの発表時間は下記の通りです。
講演：7 分
討論：3 分
4．プログラムの進行に支障のないよう、発表時間は厳守してください。

座長の方へ

1．ご担当セッション開始 30 分前までに下記の座長受付にお越しいただき、座長受付をお済ませく
ださい。ご担当セッション開始 15 分前までに会場内（右前方）の次座長席にお着きください。
2．会場進行係はおりますが、セッションの進行は座長にお任せいたします。演者お一人の講演時間を厳守してください。発表順はプログラム記載の通りですが、進行ならびに追加発言・討論等に関しましては座長にご一任いたします。
3．前のセッションが早く終了した場合は、プログラムに記載されている担当セッションの開始時間までお待ちください。

演者の方へ

1．ご発表セッション開始 45 分前までに下記の PC センターにお越しいただき、演者受付と試写を行ってください。
2．すべて PC での発表になります。スライド・OHP の使用は出来ません。
3．会場には PC のご用意はございません。必ずご自身の PC をご持参ください。
4．演者受付、試写をお済ませいただいた後、ご発表時間の 20 分前までに、会場内（左前方）の機
材卓へご自身の PC をご提出ください。ご発表の順番になりましたら、オペレーターがプロジェ
クターに接続して、演台に PC をご用意いたします。
5．電源用 AC アダプターを必ずご持参ください。
6．プロジェクターとの接続は、ミニ D-sub15 ピン（オス）のみとさせていただきます（下図参照）。それ以外の接続端子はお受けできませんのでご注意ください。この形状に変換するコネクタを必要とする場合には、必ずご自身でご持参ください。

ミニ D-sub15 ピン（オス）付属外部出力ケーブル

例7．画面サイズ（解像度）は、XGA（1024×768）となります。この環境で画面の全てが不具合無く表現される事を予めご確認ください。
8．音声の会場スピーカーへの直接出力はいたしません。ご発表データ内で音声をご使用の場合には、演者用マイクを PC のスピーカーに近づける等でご対応ください。
9．接続トラブル、PC のフリーズ等による発表時間の延長は認められません。
10．ご持参いただく PC に保存されているご発表データの損失に備え、USB フラッシュメモリ・CD-R
等でご発表データのバックアップをご持参ください。
11．ご発表中の PC の操作は、ご発表者ご自身ないし共同演者で行ってください。

―7―日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（19）

12．ご発表時間の 15 分前までに会場前方の次演者席にお着きください。
13．講演時間終了の 1 分前に黄色ランプ、講演時間終了時に赤ランプでお知らせします。発表時間の厳守をお願いいたします。
座長受付

座長受付は下記の場所・時間にて開設いたします。
開設日時：2015 年 6 月 6 日（土）10：30～18：00
2015 年 6 月 7 日（日） 9：00～16：00
場

PC センター

所：学術総合センター

2F

中会議場前

ロビー

PC センターは下記の場所・時間にて開設いたします。
開設日時：2015 年 6 月 6 日（土）10：30～18：00
2015 年 6 月 7 日（日） 9：00～16：00
場

所：学術総合センター

2F

中会議場前

―8―

ロビー

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

ポスターセッション

第2号

2015

（20）

演者へのご案内

本会におけるポスター発表に関するスケジュールは下記の通りです。
掲示

閲覧 1

6 月 6 日（土） 10 : 30～11 : 30 11 : 30～13 : 30
6 月 7 日（日）
演者の方へ

発表

閲覧 2

13 : 30～14 : 20

14 : 20～18 : 30

撤去

9 : 00～11 : 40 （11 : 40～12 : 20） 12 : 20～17 : 00 17 : 00～17 : 30

1．ポスターセッション演者の方は、ポスター受付（学術総合センター

中会議場前ロビー）にて演者受付をお済ませいただき、演者用リボン・押しピンをお受け取りください。
2．下図のようなポスターパネルを準備いたします。
3．演題番号は予め掲示してあります。ご自身の演題番号が掲示されているパネルに作成いただいたポスター（発表資料）を掲示してください。
4．ポスターセッションは、座長なしのフリーディスカッション形式となります。
5．6 月 6 日（土）のポスター発表は必須となります。演者はポスターセッション開始 5 分前までに
演者リボンを着用の上、ご自身のポスターパネルの前で待機してください。
6．6 月 7 日（日）のポスター発表は任意です。6 月 6 日（土）同様、ポスター発表の時間になりましたら、出来る限りポスター前に待機いただき、ご発表をお願いします。
7．掲示したポスターは、2 日間掲示をお願いします。6 月 7 日（日）17 : 00～17 : 30 に撤去をお願いします。演者用リボン・押しピンはポスター受付にご返却ください。なお、6 月 7 日（日）17：30 を過ぎて放置されているポスターは年会事務局にて撤去の上、任意の方法で処分いたしますのでご注意ください。
ポスターの作成について
1．掲示用パネルは、幅 90cm×高さ 160cm（掲示有効面）です。
2．下図を参照の上、文字や図表のサイズ、レイアウトを工夫し、離れたところからでも分かりやすいポスターを作成することを心がけてください。
3．
「目的」
、
「方法」
、
「結果」
、
「結論」などを明確にし、目的は左上部に、結論は右下部になるように配置してください。
4．演題名、演者（著者）名、所属に続けて、代表者の連絡先メールアドレスを記載してください。
パネルの最上部に幅 70cm×高さ 20cm 以内で、演題名、演者（著者）名、所属を記入した見出しを各自ご用意の上、掲示してください。
90cm
20cm
20cm

演題
番号

演題
番号

演題名・所属・氏名

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会―ポスターの作成について（例）―○●● ●●＊，＊＊，●● ●●＊＊，●● ●●＊＊，●●大学大学院 ●●研究院 ●●部門＊＊●●大学 ●●研究センター
連絡先：web@biorheology.jp＊

講演タイトル
筆者（発表者に○を付す）
これら情報はかならず記載すること
所属連絡先（代表者のメールアドレス）

210cm

以下、発表内容を
1. 緒言・目的
2. 実験装置および方法
3. 結果
4. 考察
5. 結論
等、項目に分けて記載（出来る限り緒言・目的は左上部、結論は右下部になるように配置する）

160cm

フォントサイズ等については、特に指定しま
せんが、聴講者が読みやすいように比較的大きめのサイズにしてください。

この部分は貼付しない

30cm

―9―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（21）

会場案内図

参加受付

PCセンター

第1会場（口演会場）

第3会場

第2会場（ポスター会場） （口演会場）

本部

各種委員会会場― 10 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（22）

日程表
6月6日（土）
第1会場

第2会場

2F 中会議場 1・2

第3会場

2F 中会議場 4

10：00

2F 中会議場 3
理事会評議員会合同会議
9：30～10：30

1Ｆ 特別会議室 101・102
リサーチ・フォーラム運営会議
10：30～11：00

11：00

1Ｆ 特別会議室 101・102
11：10～11：20

開会式

11：20～12：20

OS4-1～5 11：20～12：08

オーガナイズドセッション 4「細胞・分子のメカノバイオロジー」

12：00

座長：大橋

俊朗（北海道大学大学院工学研究院 人間機械

青木

システムデザイン部門）
友浩（京都大学大学院）

OS5-1～4

オーガナイズドセッション 5「ティッシュエンジニアリング・人工臓器」

座長：岩崎清隆（早稲田大学理工学術院 先進理工学研究科

西田

正浩（産業技術総合研究所 健康工学研究部門）

共同先端生命医科学専攻）

12：30～13：20
LS1
ランチョンセミナー 1「未解決の難治性心血管病に対する革新的ナノ医療の実用化臨床試験（出口を見据えた研究開発）」
演者：江頭健輔（九州大学 循環器病先端医療研究開発学）

13：00 座長：吉田 雅幸（東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科
先進倫理医科学分野）

共催：MSD 株式会社

13：30～14：20

ポスターセッション

14：00

14：30～14：50 学術奨励賞応募講演

座長：関

15：00

A-1～2

眞佐子（関西大学システム理工学部 物理・応用

14：50～15：38

物理学科 流体物理研究室）

OS7-1-1～4 14：50～15：38

オーガナイズドセッション 7-1「生体関連ソフトマターのレオロジー 1」

15：38～16：26

徹（九州大学基幹教育院 健康支援センター）
宏（九州工業大学大学院 生命体工学研究科）

OS7-2-1～4 15：38～16：14

オーガナイズドセッション 7-2「生体関連ソフトマターのレオロジー 2」

16：00 座長：四方 俊幸（東京農工大学大学院
市川高橋OS2-1～4

オーガナイズドセッション 2「循環器系ダイナミクスと疾患」

座長：佐藤恵美子（新潟県立大学 人間生活学部 健康栄養学科） 座長：丸山
吉村 美紀（兵庫県立大学 環境人間学研究科）
山田

農学研究院）寿（長崎大学大学院 水産・環境科学総合研究科）
智子（神奈川工科大学応用バイオ科学部 栄養OS6-1～3
オーガナイズドセッション 6「生体物質の構造形成と機能発現・制御」

座長：槇

喜多

靖幸（群馬大学工学部 応用化学・生物化学科
高分子物理化学研究室）

理王（東海大学理学部 物理学科 分子複雑系グループ）

生命科学科）

16：30～18：30

17：00

BRF-1～2

第 25 回バイオレオロジー・
リサーチ・フォーラム「食とバイオレオロジー」

演者：菅武雄（鶴見大学歯学部 高齢者歯科学講座）
谷 真理子（東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科
血管代謝探索研究部門）

18：00

P-1～15

座長：土橋 敏明（群馬大学大学院 理工学府）
吉田 雅幸（東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科

懇親会

先進倫理医科学分野）

19：00～20：30

如水会館― 11 ―

3F

富士の間日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（23）

6月7日（日）
第1会場

第3会場

2F 中会議場 1・2
10：00

2F 中会議場 3

10：00～10：48

JRB 打ち合わせOS1-1～49：00～9：40

オーガナイズドセッション 1「血管内治療」

1F

座長：長谷部光泉（東海大学医学部医学科 専門診療学系 画像診断学領域）
島野健仁郎（東京都市大学工学部 機械システム工学科）

10：48～11：36

OS3-1-1～4

11：00
座長：丸山
渡邉

オーガナイズドセッション 3-1「血液レオロジーと微小循環 1」

特別会議室 101

電子版 B ＆ R 打ち合わせ
9：40～10：00

1F

特別会議室 101

徹（九州大学基幹教育院 健康支援センター）
宣夫（芝浦工業大学システム理工学部 生命科学科）

11：40～12：20

12：00

ポスターセッション

12：30～13：20

13：00

LS2

ランチョンセミナー 2「Cardiorenal Syndrome の病態に迫る―インドキシル硫酸を知って心腎連関を断つ―」
演者：佐田 政隆（徳島大学大学院医歯薬学研究部 循環器内科学）
座長：内村功（千代田朋仁クリニック）
共催：田辺三菱製薬株式会社

13：30～14：00

総会
14：00 14：00～15：00

OPL-1～2

岡小天賞受賞講演演者：内村功（千代田朋仁クリニック）
谷下 一夫（早稲田大学 ナノ・ライフ創新研究機構）
座長：一杉 正仁（滋賀医科大学 社会医学講座 法医学部門）
西田 正浩（産業技術総合研究所 健康工学研究部門）

15：00 15：00～16：00

S-1～5

シンポジウム「CFD で何をみるのか、見えるのか
AVEC CFD 2015
Analysis and Visualization Exhibition of Cerebral aneurysms using CFD」
16：00 16：00～16：48

座長：太田
根本

信（東北大学 流体科学研究所）
繁（東京医科歯科大学 血管内治療学分野）

OS3-2-1～4

オーガナイズドセッション 3-2「血液レオロジーと微小循環 2」

座長：望月 精一（川崎医療福祉大学医療技術学部 臨床工学科）
田地川 勉（関西大学システム理工学部 機械工学科）

16：50～17：00

17：00

P-1～15

閉会式

18：00― 12 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（24）

プログラム

― 13 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻
6月6日（土） 第1会場

第2号

2015

（25）

中会議場1・2

6 月 6 日（土） 第 1 会場

2F

中会議場 1・2

開会式

11：10～11：20

オーガナイズドセッション 4

11：20～12：20「細胞・分子のメカノバイオロジー」
座長：大橋 俊朗（北海道大学大学院工学研究院 人間機械システムデザイン部門）
青木 友浩（京都大学大学院）
OS4-1 「細胞シート・マトリックスシートの粘弾性計測法の開発」＊＊＊

関西医科大学 物理学教室 ，関西医科大学 薬理学講座

影島 賢巳 ，丸山 敏朗 ，赤間 智也 ，中邨 智之＊＊
＊

＊

＊＊

OS4-2 「細胞のマイクロ構造感知に対する接着体分布の寄与」
＊

＊＊

＊＊＊

理化学研究所 光量子工学研究領域 ，京都大学 大学院工学研究科 ，京都大学 再生医科学研究所

三好 洋美＊，鈴木 健介＊＊，山形 豊＊，安達 泰治＊＊＊

OS4-3 「つつき刺激負荷時の血管内皮細胞内ジアシルグリセロール応答」＊＊＊

九州大学 大学院システム生命科学府 ，九州大学 大学院工学府 ，＊＊＊

九州大学 大学院工学研究院 機械工学部門

宮本 聡＊，堀 翔太＊＊，中嶋 和弘＊＊＊，世良 俊博＊＊＊，工藤 奨＊＊＊
OS4-4 「つつき刺激時における血管内皮細胞内 PKC とコネキシンとの関係」＊＊＊

九州大学 大学院工学府 機械工学専攻 ，九州大学 大学院工学研究院 機械工学部門

稗田 謙一 ，荒井 雅貴 ，中嶋 和弘 ，世良 俊博 ，工藤 奨
＊

＊

＊＊

＊＊

＊＊

OS4-5 「高温環境における腱細胞異化作用と細胞間情報伝達」＊＊＊

北海道大学大学院工学院 ，北海道大学大学院工学研究院

田代 真啓＊，前田 英次郎＊＊，大橋 俊朗＊＊

ランチョンセミナー 1

12：30～13：20「未解決の難治性心血管病に対する革新的ナノ医療の実用化臨床試験（出口を見据えた研究開発）」座長：吉田 雅幸（東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 先進倫理医科学分野）＊

LS1

九州大学 循環器病先端医療研究開発学

江頭 健輔

＊

共催：MSD 株式会社― 14 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（26）

6月6日（土） 第1会場 中会議場1・2

学術奨励賞応募講演

14：30～14：50

座長：関 眞佐子（関西大学システム理工学部 物理・応用物理学科 流体物理研究室）
A-1「頭頸部血管と臨床」＊

滋賀医科大学社会医学講座法医学部門

古川 智之 ，森田 沙斗武 ，西 克治＊，一杉 正仁＊
＊

A-2

＊

「循環器デバイス内リアルタイム血栓形成イメージング法の開発」
＊

＊＊

＊＊＊

産業技術総合研究所 ，東京医科歯科大学 ，東京理科大学大学院

迫田 大輔 ，藤原 立樹 ，大内 克洋 ，田原 禎生＊＊，村重 智崇＊＊＊，
小阪 亮＊，西田 正浩＊，荒井 裕国＊＊，丸山 修＊
＊

＊＊

＊＊

オーガナイズドセッション 7
1

14：50～15：38「生体関連ソフトマターのレオロジー 1」
座長：佐藤 恵美子（新潟県立大学 人間生活学部 健康栄養学科）
吉村 美紀（兵庫県立大学 環境人間学研究科）
OS7-1-1 「とろみを付加したゲル状パン粥の力学的特性、および嚥下時筋活動、嚥下内視鏡検査
による食べやすさの検討」＊＊＊

神奈川工科大学栄養生命科学科 ，独立医療法人国際医療センター耳鼻咽喉科 ，＊＊＊

日本女子大学食物学科

高橋 智子 ，河村 彩乃＊，田山 二朗＊＊，大越 ひろ＊＊＊＊

OS7-1-2 「熱帯産淡水魚由来ゼラチンのキャラクタリゼーション」＊＊＊

長崎大学大学院水産・環境科学総合研究科 ，Kenya Marine and Fisheries Research Institute ，＊＊＊群馬大学理工学研究院

山口 紘平 ，Alice Mutie＊＊，志田 奈津実＊＊＊，槇 靖幸＊＊＊，土橋 敏明＊＊＊，
市川 寿＊＊OS7-1-3 「第三級アミンの水和挙動」＊

東京農工大学大学院連合農学研究科

佐川 直也 ，四方 俊幸＊＊

OS7-1-4 「化学修飾セルロースの水和挙動とレオロジー」＊

東京農工大学 大学院農学研究院

四方 俊幸＊，新井 健悟＊

オーガナイズドセッション 7
2

15：38～16：26「生体関連ソフトマターのレオロジー 2」
座長：四方 俊幸（東京農工大学大学院 農学研究院）
市川 寿（長崎大学大学院 水産・環境科学総合研究科）
高橋 智子（神奈川工科大学応用バイオ科学部 栄養生命科学科）
OS7-2-1 「米粉添加コーンスターチゲルのレオロジー特性に及ぼす乳脂肪含量の影響」＊

新潟県立大学 人間生活学部健康栄養学科

佐藤 恵美子＊，関 美奈枝＊

OS7-2-2 「指モデル表面における増粘剤水溶液の潤滑現象」＊

山形大院理工山口 梓 ，野々村 美宗＊＊― 15 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻
6月6日（土） 第1会場

第2号

2015

（27）

中会議場1・2

OS7-2-3 「喉頭運動解析による飲食物嚥下時の感覚特性評価」
＊

＊＊

＊＊＊

三栄源エフ・エフ・アイ株式会社 ，大阪大学 歯学研究科 ，新潟大学 医歯学総合研究科

池上 聡 ，礒野 舞 ，石原 清香 ，中馬 誠 ，船見 孝博 ，皆木 祥伴＊＊，藤原 茂弘＊＊＊，堀 一浩＊＊＊，小野 高裕＊＊＊
＊

＊

＊

＊

＊

OS7-2-4 「気管支喘息の高粘性の粘液が末梢気道病変を緩和する機能」＊

富士病院 健診センター

鍋嶋 由美子＊

第 25 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム

16：30～18：30「食とバイオレオロジー」
座長：土橋 敏明（群馬大学大学院 理工学府）
吉田 雅幸（東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 先進倫理医科学分野）
BRF-1 「「食」のサポートに貢献するレオロジー」＊

鶴見大学歯学部 高齢者歯科学講座

菅 武雄

＊

BRF-2 「食後高脂血症をターゲットにした食事因子の動脈硬化予防作用」＊

東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 血管代謝探索研究部門

谷 真理子＊― 16 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

6月6日（土） 第2会場

6 月 6 日（土） 第 2 会場

2F

（28）
中会議場4

中会議場 4

オーガナイズドセッション 5

11：20～12：08「ティッシュエンジニアリング・人工臓器」
座長：岩崎 清隆（早稲田大学理工学術院 先進理工学研究科 共同先端生命医科学専攻）
西田 正浩（産業技術総合研究所 健康工学研究部門）
OS5-1 「細胞シートを用いた機能的な肝組織モデルおよび薬効試験デバイスの構築」＊＊＊

早稲田大学 創造理工学研究科 ，東京女子医科大学先端生命医科学研究所

亀井 翔太 ，李 力
岡野 光夫＊＊＊,＊＊，坂口 勝久＊,＊＊，清水 達也 ，梅津 光生＊，

＊,＊＊

＊＊

OS5-2 「マルチチャネルコラーゲンゲルを用いた巨大再生組織の構築」＊

北海道大学 先端生命科学研究院

古澤 和也＊，福井 彰雅＊，佐々木 直樹＊
OS5-3 「無細胞化腱を用いた異種動物の前十字靭帯再建による再生能評価」＊

早稲田大学 理工学術院先進理工学研究科 共同先端生命医科学専攻 ，＊＊

早稲田大学 大学院創造理工学研究科 総合機械工学専攻 ，＊＊＊

早稲田大学 創造理工学部 総合機械工学科＊＊＊＊，東京女子医科大学 整形外科

岩﨑 清隆
，伊藤 匡史 ，高野 和也 ，井桝 浩貴 ，奥田 慶也＊，＊
岡村 昭慶 ，加藤 義治＊＊＊＊，梅津 光生＊,＊＊,＊＊＊＊,＊＊,＊＊＊

＊＊＊＊

＊

＊

OS5-4 「光干渉断層装置を用いた生体外での血栓観察法の検討」＊

早稲田大学 大学院先進理工学研究科 生命理工学専攻

松橋 祐輝 ，高西 清文 ，高橋 東 ，梅津 光生＊，岩崎 清隆＊＊＊＊

オーガナイズドセッション 2

14：50～15：38「循環器系ダイナミクスと疾患」
座長：丸山 徹（九州大学基幹教育院 健康支援センター）
山田 宏（九州工業大学大学院 生命体工学研究科）
OS2-1 「頸動脈プラーク肩部の応力状態への線維性被膜の影響（有限要素解析による検討）」＊＊＊

九州工業大学 大学院生命体工学研究科 ，福岡大学 医学部

Hamed Esmaeili Monir＊，山田 宏＊，坂田 則行＊＊OS2-2 「下肢血行不全治療法の比較検討」＊＊＊

元北海道大学 ，元旭川医科大学、江戸川病院血管外科センター

小山 富康 ，笹嶋 唯博＊＊＊

OS2-3 「VON WILLEBRAND 病のレオロジー」＊＊＊

東海大学医学部循環器内科 ，東京大学大学院工学系研究科

塩崎 聖治＊，田村 典子＊，高木 周＊＊，後藤 信哉＊
OS2-4 「脳動脈瘤の増大、破裂機序を解析する新たな in vitro モデルの確立」＊＊＊

自治医科大学脳神経外科 ，東京大学脳神経外科

金子 直樹 ，庄島 正明 ，益子 敏弘＊，渡辺 英寿＊＊＊＊― 17 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻
6月6日（土） 第2会場

第2号

2015

（29）

中会議場4

オーガナイズドセッション 6

15：38～16：14「生体物質の構造形成と機能発現・制御」
座長：槇 靖幸（群馬大学工学部 応用化学・生物化学科 高分子物理化学研究室）
喜多 理王（東海大学理学部 物理学科 分子複雑系グループ）
OS6-1 「変異体合成と動的光散乱法を用いたアミロイド様線維の形成メカニズムの解明」＊

山口東京理科大学 工学部

佐伯 政俊 ，原田 真璃衣＊，穐本 光弘＊＊

OS6-2 「マルチチャネルコラーゲンゲルの形成機構に関する研究」＊＊＊

北海道大学 先端生命科学研究院 ，北海道大学 理学部生物科学科高分子機能学

古澤 和也 ，杉山 晃一 ，福井 彰雅 ，佐々木 直樹
＊

＊＊

＊

＊

OS6-3 「線形領域の歪負荷による骨の構造・力学特性変化」＊＊＊

北海道大学先端生命科学研究院 ，北海道大学理学部生物科学科（高分子機能）佐々木 直樹＊，原口 和也＊＊，古澤 和也＊― 18 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（30）

6月7日（日） 第1会場 中会議場1・2

6 月 7 日（日） 第 1 会場

2F

中会議場 1・2

オーガナイズドセッション 1

10：00～10：48「血管内治療」
座長：長谷部 光泉（東海大学医学部医学科 専門診療学系 画像診断学領域）
島野 健仁郎（東京都市大学工学部 機械システム工学科）
OS1-1 「脳動脈瘤塞栓治療用多孔薄膜カバードステントの開発：外弯側動脈瘤の血流抑制能の評価」＊

国立循環器病研究センター研究所 医工学材料研究室 ，＊＊

関西大学大学院 理工学研究科 システム理工学専攻 機械工学分野 ，＊＊＊

関西大学 システム理工学部 機械工学科

森脇 健司 ，日高 涼 ，田地川 勉＊＊＊，中山 泰秀＊＊＊＊OS1-2 「血管塞栓治療用デバイスの血流抑止メカニズム」＊＊＊

関西大学大学院 理工学研究科 ，大阪大学医学部付属病院 医療技術部 放射線部門 ，＊＊＊

大阪大学大学院医学系研究科 放射線統合医学講座 放射線医学講座

，

＊＊＊＊

関西大学 システム理工学部 機械工学科

柳楽 恭子＊，日高 国幸＊＊，大須賀 慶悟＊＊＊，田地川 勉＊＊＊＊

OS1-3 「脳動脈瘤治療ステント留置による脳動脈瘤モデル内の流動変化の評価」＊＊＊

東京理科大学大学院 工学研究科 機械工学専攻 ，東京慈恵会医科大学 脳神経外科 ，＊＊＊

東京理科大学 工学部第一部 機械工学科

神谷 薫＊，朝倉 翔太＊，市川 千尋＊，高尾 洋之＊,＊＊，村山 雄一＊＊，
亀谷 雄樹＊＊＊，元祐 昌廣＊＊＊

OS1-4 「SSPIV を用いた脳動脈瘤内血流動態解析システムの構築」＊＊＊

東京理科大学大学院 工学研究科 機械工学専攻 ，東京理科大学 工学部 機械工学科 ，＊＊＊

東京慈恵医科大学 脳神経外科

市川 千尋 ，朝倉 翔太＊，神谷 薫＊，亀谷 雄樹＊＊，高尾 洋之＊,＊＊＊，
村山 雄一＊＊＊，元祐 昌廣＊＊＊

オーガナイズドセッション 3
1

10：48～11：36「血液レオロジーと微小循環 1」
座長：丸山 徹（九州大学基幹教育院 健康支援センター）
渡邉 宣夫（芝浦工業大学システム理工学部 生命科学科）
OS3-1-1 「弾性カプセルの流路内挙動に関する数値シミュレーション」＊

関西大学 システム理工学部

加瀬 篤志 ，関 眞佐子＊＊

OS3-1-2 「カプセルを用いた血液凝固時間測定装置の試作とその応用」＊＊＊＊＊

千代田朋仁クリニック ，大陽工業（株）FS装置カンパニー

貝原 真，内村 功＊＊，五十嵐 尚＊＊＊，高橋 秀樹＊＊＊，中川 隆一＊＊＊
OS3-1-3 「体外循環流路における血栓形成の検出」＊＊＊

千葉大学大学院 工学研究科 ，産業技術総合研究所

Nguyen Huu Dung ，Sapkota Achyut ，丸山 修＊＊，武居 昌宏＊＊＊― 19 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻
6月7日（日） 第1会場

第2号

2015

（31）

中会議場1・2

OS3-1-4 「シングルニードル透析の機能的再循環の評価」＊＊＊

岡山大学病院 血液浄化療法部 ，川崎医療福祉大学 医療技術学部 臨床工学科

藤原 千尋 ，望月 精一 ，小川 武人 ，小野 淳一
＊

＊＊

＊＊

＊＊

ランチョンセミナー 2

12：30～13：20「Cardiorenal Syndrome の病態に迫る―インドキシル硫酸を知って心腎連関を断つ―」
座長：内村 功（千代田朋仁クリニック）＊

LS2

徳島大学大学院医歯薬学研究部 循環器内科学

佐田 政隆

＊

共催：田辺三菱製薬株式会社

総会

13：30～14：00

岡小天賞受賞講演

14：00～15：00
座長：一杉 正仁（滋賀医科大学 社会医学講座 法医学部門）
西田 正浩（産業技術総合研究所 健康工学研究部門）

OPL-1 「糖尿病と血液レオロジーと私」＊

千代田朋仁クリニック

内村 功＊

OPL-2 「粘性から拡がる生体機能の輸送的性質」＊

早稲田大学 ナノ・ライフ創新研究機構

谷下 一夫

＊

シンポジウム

15：00～16：00「CFD で何をみるのか、見えるのか
AVEC CFD 2015
Analysis and Visualization Exhibition of Cerebral aneurysms using CFD」
座長：太田 信（東北大学 流体科学研究所）
根本 繁（東京医科歯科大学 血管内治療学分野）
S-1

＊

＊＊

東北大学 学際科学フロンティア研究所 ，東北大学 流体科学研究所

安西 眸 ，下權谷 祐児 ，太田 信
＊

S-2

＊

＊＊

＊

早稲田大学理工学術院 総合機械工学専攻

八木 高伸

＊

S-3

＊

東京慈恵会医科大学 脳神経外科学講座

高尾 洋之

＊

S-4

＊

昭和大学藤が丘病院 脳神経外科

河野 健一

＊

S-5

＊

東京大学 脳神経外科

庄島 正明

＊

― 20 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（32）

6月7日（日） 第1会場 中会議場1・2

オーガナイズドセッション 3
2

16：00～16：48「血液レオロジーと微小循環 2」
座長：望月 精一（川崎医療福祉大学医療技術学部 臨床工学科）
田地川 勉（関西大学システム理工学部 機械工学科）
OS3-2-1 「AAPH による酸化ストレスが赤血球に及ぼす血液学的・レオロジー的影響の検討」
＊

＊＊

＊＊＊

九州大学 基幹教育院 ，九州大学 病態修復内科学 ，（株）レオロジー機能食品研究所

丸山 徹 ，小田代 敬太 ，有田 武史 ，赤司 浩一 ，馬渡 志郎
藤野 武彦＊＊＊
＊

＊＊

＊＊

＊＊

，

＊＊＊

OS3-2-2 「単軸引張試験によるヒト赤血球変形能の測定（硬化赤血球の見かけのヤング率と形状回復時定数の関係）
」
＊

＊＊

＊＊＊

関西大学大学院 理工学研究科 ，藍野大学 医療保健学部 ，関西大学 システム理工学部

永井 勇大 ，郡 慎平 ，田地川 勉
＊

＊＊

，板東 潔

＊＊＊

＊＊＊

OS3-2-3 「せん断に起因した血球破壊現象に対する表面粗さと流れスケールが与える影響」＊＊＊

芝浦工業大学大学院 理工学研究科 ，芝浦工業大学 システム理工学部 生命科学科

上田 直生＊，長嶋 健太郎＊＊，小栗 拓＊＊，三田 俊宏＊＊，渡邉 宣夫＊,＊＊
OS3-2-4 「フィブリノゲンクライオゲル：フィブリノゲン分解産物の添加効果」＊＊＊

群馬大学大学院 理工学府 理工学専攻 ，北海道大学 低温科学研究所

土屋 彩果 ，窪田 健二 ，落合 正則 ，土橋 敏明 ，外山 吉治＊
＊

＊

＊＊

閉会式

＊

16：50～17：00― 21 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻
6月6日（土）・6月7日（日） 第3会場

第2号

（33）

中会議場3

6 月 6 日（土）・6 月 7 日（日） 第 3 会場
ポスターセッション

P-1

2015

2F

中会議場 36 月 6 日（土） 13：30～14：20
6 月 7 日（日） 11：40～12：20「気管支壁の物理的特性と換気効率」＊

聖隷クリストファー大学

多羅尾 範郎

＊P-2「セシウムボールと肺クリーニング」＊

聖隷クリストファー大学

多羅尾 範郎＊P-3「アンジオテンシン II 受容体拮抗薬オルメサルタンによるインスリン抵抗性改善の機序の解明」＊

東京医科歯科大学 医歯学総合研究科 先進倫理医科学細渕 彩＊，大坂 瑞子＊，吉田 雅幸＊
P-4「ネフロン細胞内カルシウムイオン濃度変化の可視化尿細管糸球体フィードバックによる誘導」＊

川崎医科大学 医用工学システム循環器

仲本 博＊
P-5

「赤血球サスペンション流れにおける血小板の流路断面内分布」＊＊＊

関西大学大学院理工学研究科 ，関西大学先端科学技術推進機構 ，＊＊＊

関西大学システム理工学部物理・応用物理学科

阪本 啓輔＊，木村 友哉＊，能祖 良太＊，関 淳二＊＊，板野 智昭＊＊＊，
関 眞佐子＊＊＊
P-6「動物血液の凝固過程における流動挙動解析」＊＊＊

株式会社DNPファインケミカル ，芝浦工業大学 システム理工学部 生命科学科 ，＊＊＊

東京医科歯科大学 大学院 医歯学総合研究科

篠﨑 俊介 ，山口 はるな ，有富 充利＊，渡邉 宣夫＊＊，大内 克洋＊＊＊
＊

P-7

＊

「呼吸に伴う Fontan 手術後の圧力・流速変動を再現するための数値流体解析用境界条件の検討」＊＊＊＊＊＊

埼玉大学大学院理工学研究科 ，北里大学医学部血流解析学講座 ，北里大学医学部心臓血管外科

，

＊＊＊＊

北里大学医学部小児科

後藤 真治＊，中村 匡徳＊，板谷 慶一＊＊，宮崎 翔平＊＊，岡 徳彦＊＊＊，本田 崇＊＊＊＊，北村 律＊＊＊，宝来 哲也＊＊＊，石井 正浩＊＊＊＊，宮地 鑑＊＊＊P-8

「抗血栓性ポリマーファイバーを被覆した動脈瘤破裂治療用カバードステントの開発」＊

慶應義塾大学大学院 理工学研究科 開放環境科学専攻 ，＊＊

東海大学医学部 専門診療学系 画像診断学
東海大学医学部付属八王子病院 画像診断科

白幡 智史 ，長谷部 光泉 ，尾藤 健太 ，前川 駿人 ，中野 裕揮 ，
田中 美夏＊，大和 裕哉＊，松本 知博＊,＊＊，鈴木 哲也＊，堀田 篤＊
＊

P-9

＊,＊＊

＊

＊

＊

「細胞培養可能なゼラチンゲルシートの作製とその性質」＊＊＊

群馬大学大学院理工学府 ，高崎健康福祉大学健康福祉学部

高木 宣祥 ，富田 翔 ，嶋田 美沙 ，槇 靖幸＊，山本 隆夫＊，土橋 敏明＊，
田中 進＊＊＊＊＊― 22 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

6月6日（土）・6月7日（日） 第3会場

P-10

（34）
中会議場3

「ナイルパーチから調製したゼラチン水溶液のゲル化に伴う動的粘弾性挙動」＊＊＊

群馬大学大学院理工学府 ，長崎大学大学院水産・環境科学総合研究科

志田 奈津実 ，槇 靖幸 ，土橋 敏明 ，Alice Mutie ，元村 まみ＊＊，市川 寿＊＊
＊

P-11

＊

＊

＊＊

「血漿と塩化カルシウム水溶液の接触によるゲル形成過程」＊

群馬大学理工学府

志田 奈津実 ，外山 吉治＊，槇 靖幸＊，山本 隆夫＊，土橋 敏明＊＊

P-12「ゲル微粒子からの DNA 放出過程」＊

群馬大学大学院理工学府

須江 栞 ，津久井 文菜＊，若松 正子＊，槇 靖幸＊，山本 隆夫＊，土橋 敏明＊＊P-13「アルギン酸カプセルからの水の放出過程」＊＊＊

群馬大学理工学府 ，中国文化大学紡織工学系

山口 岳 ，丸山 翔子 ，葉 カンウェン＊，槇 靖幸＊，張 志鵬＊＊，槇 靖幸＊，
山本 隆夫＊，土橋 敏明＊
＊

P-14

＊

「大豆タンパク質・米粉混合系の力学的および熱的特性」＊

兵庫県立大学環境人間学研究科

上野山 あつこ ，吉村 美紀＊＊

P-15「魚皮と魚鱗由来ゼラチンの力学的挙動比較」＊＊＊

兵庫県立大学 環境人間学研究科 ，旭陽化学工業株式会社

吉村 美紀＊，田中 亜希子＊，土居 昌弘＊＊― 23 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

抄

― 24 ―（35）録

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OPL-1

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

岡小天賞受賞講演
糖尿病と血液レオロジ－と私
内村 功＊＊
千代田朋仁クリニック
バイオレオロジーにはじめて接したのは昭和 49

けるので、急性期蛋白のフィブリノゲンが血糖の年の事である。当時は糖尿病患者は少なく、専門影響をうけて増減するという仮説に至った。血漿とする医師もわずかであった。いずれは増加する

フィブリノゲンの産生調節を行っている炎症性サであろう糖尿病血管障害の病態解明や治療法の開イトカイン（IL-6,TNF-β）を糖尿病患者で測定す発のために血液レオロジー研究を志し慈恵医大のると血糖コントロール不良例で高い。HepG2 を高磯貝研究室にお邪魔するようになった。最初のテ

濃度グルコースで培養すると IL-6 の過剰産生がおーマは蛍光眼底造影による網膜循環と血液粘度にこり、この培養濾液を肝細胞に作用させるとフィついてであり糖尿病を私が、高安病を眼科の伊藤

ブリノゲンの産生がました。さらにこの現象は坑翠子先生が担当し毎週 1 回研究室にお邪魔して血TNF-α抗体でブロックできることもわかった。代

液粘度を測定させていただいた。その結果網膜循

謝だけで無く流れのズリ応力がヒト臍帯静脈内皮環の遅延は血漿粘度さらには血漿フィブリノゲン細胞における IL-8 の産生に及ぼす影響を観察し、濃度の影響をうけていることが明らかになった。

mild な炎症機序と糖尿病などの代謝異常それにレ

本来なら全血粘度と相関しそうなものであるが糖オロジー異常が流れはさんで作用し合っているこ

尿病は鎌状赤血球症などと異なり高血糖にともなとを見いだした。
そして糖尿病では血液レオロジ－に関する新たう代謝異常が大きく影響してしまうと考えた。その問題を解決すべく、平成元年から 2 年間な問題が生じている。新しい糖尿病治療薬である

University of South Florida (Tampa)の D.E.

SGLT2 阻害薬は腎での糖再吸収を阻害し尿糖排泄

McMillan 先生のもとに留学し、血液レオロジ－研を促進させ血糖を下げる。この薬剤は脱水などを究の傍ら 1 型糖尿病に対する大規模臨床試験

起こしやすいため安全使用にはレオロジーの知識（DCCT 研究）にも参画した。この研究では血糖が不可欠だが、未だその視点からコメントはされコントロールの改善で血管合併症や神経障害が抑ていない。老骨にむち打つ必要性を実感している。

制できるだけでなく予防もできた。この結果から最後に日本バイオレオロジー学会の活動について

血糖コントロールが血液粘度（全血あるいは血漿）のこころのこりは英文誌である。impact factor のついたに何らかの影響を与えていること、さらには血漿学会誌を夢見たが、経済的な理由で消滅してしまった

粘度は血漿フィブリノゲン濃度の影響を大きく受のは残念でならない。

― 25 ―（36）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（37）
OPL-1

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

内村

功

【略歴】
昭 和 46 年

7 月

東京医科歯科大学

医学部医学科昭 和 4 6 年 11 月

東京医科歯科大学

医学部附属病院

昭 和 50 年 10 月

同文部教官助手

5 年

8 月

同

講師

平 成 23 年

4 月

同内分泌・代謝内科診療科長

平 成 24 年

4 月

千代田朋仁クリニック

平 成 24 年

4 月

東京医科歯科大学

平成卒業
第三内科医員

院長

医学部糖尿病内分泌代謝内科

臨床教綬

【所属学会】
日本糖尿病学会評議員、地方会幹事、学会誌編集委員、用語集編集委員、試験委員
東京都糖尿病協会理事
日本脈管学会評議員
日本動脈硬化学会評議員― 26 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OPL-2

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

岡小天賞受賞講演
粘性から拡がる生体機能の輸送的性質
谷下一夫＊＊
早稲田大学ナノ・ライフ創新研究機構

筆者がバイオレオロジーという新しい学術分野の存在

出来、正に新分野のパイオニアとしてのパワーに溢れに気がついたのは、1970 年代前半のブラウン大学の博た先生である事が分かり、大島先生から多くの事を学

士課程の院生の時である。博士の研究テーマは、人工

ばせて頂いた。大島先生は、既に岡小天賞を受賞され肺における血液流動とガス交換性能の改善に関するもておられ、同じ賞を頂ける喜びを感じている。学位取のであったが、血液流動を定量化するためには、血液得後の筆者の最大関心は、生体組織の輸送現象を工学の粘度のデータが必要で、図書館に閉じこもって文献的なアプローチで取り組む事であった。生体組織におを探し回った所、S Chien, S Usami 先生らの JAP の粘度ける物質や熱の輸送は、生命現象を維持するために極の論文（1966 年）を発見して、血液の流動を客観的にめて重要なプロセスであり、生体組織の特徴である不捉える研究があることを知り、興奮を覚えた。その後、均質性と能動的な輸送特性を取り入れた生体の輸送現

色々と探し回ると、S Oka という先生が書かれた血液

象を工学的に明らかにしようと試みたが、余りにも不流動の理論モデルの論文に遭遇し、岡小天先生が血液均質性の程度が高く、能動的な輸送特性の底の深さか流動のパイオニアである事が分かり、この分野の魅力

ら、無理であることが分かり、むしろ地道に実験デーに取り付かれるきっかけとなった。当時は、岡先生とタを積み重ねる事が肝要であると考えを変えて、機械

個人的にお話する機会はなく、岡先生の論文を片っ端屋にとって苦手な生物実験にも取り組む事にした。佐からコピーして文献上で岡先生の研究を学ばせて頂い藤正明先生からご指導を頂いて、血管内皮細胞を中心た。その当時から 40 年以上経過して、岡小天先生を記にした細胞レベルでの物質輸送の実験、さらに臨床医念する賞を頂ける事になり、この上ない喜びと同時に、学の先生から、患者さんの脳血管画像を頂いて、脳血岡小天先生が設立された日本バイオレオロジー学会を

管における血液流動の解析などを行ってみると、血液お手伝いさせて頂けた事に、多大な光栄を感じている。

の流動を血管内皮細胞が巧みにセンシングして、物質さらに人工肺におけるガス交換性能評価には、酸素と移動を制御している事が次第に分かり、血液流動とい

炭酸ガスの対流拡散性能を明らかにする事が必要とな

う物理現象と細胞レベルでの物質移動という生物現象

り、血液における拡散性能のデータが必要である。そとが統合しており、正にメカノバイオロジーの一端をこで、論文を探し回ったら、Yoshida and Ohshima によ認識する思いに至った。バイオレオロジーは、新しいる血液の拡散係数を計測する論文（JAP）を発見した。

学術分野の発展を裏打ちするように基盤を支えている

この論文を通して、吉田先生と大島先生のお名前を知

重要な分野で、岡先生の偉大なる先見性を改めて認識ったのだが、その後直接大島先生にお目にかかる事がする次第である。

― 27 ―（38）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（39）
OPL-2

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

谷下一夫

昭 和 44 年

慶應義塾大学工学部機械工学科卒業

昭 和 46 年

東京工業大学大学院修士課程修了

昭 和 50 年

米 国 ブ ラ ウ ン 大 学 大 学 院 博 士 課 程 修 了 、P h . D . , 工 学 博 士（ 東 京 工 大 ）昭 和 51 年

東京女子医科大学日本心臓血圧研究所助手

昭 和 56 年

慶應義塾大学理工学部専任講師

昭 和 59 年

慶應義塾大学理工学部助教授

平成

4 年

慶應義塾大学理工学部教授

平 成 12 年

ESM2(France)招 聘 教 授

平 成 14 年

慶應義塾大学名誉教授、早稲田大学ナノ理工学研究機構研究院教授、

東海大学医学部客員教授
現在に至る【専門】バイオメカニクス、生物熱流体工学とその医療技術への応用【所属学協会】
日本学術会議連携会員、日本機械学会副会長、日本機械学会フェロー、日本工学会 フ ェ ロ ー 、I n t e r n a t i o n a l F e d e r a t i o n f o r M e d i c a l a n d B i o l o g i c a l E n g i n e e r i n g フ ェ ロ ー 、
日本バイオレオロジー学会会長、日本工学会理事、日本コンピュータ外科学会理事 、 日 本 医 工 も の づ く り コ モ ン ズ 理 事 、 International Union of Theoretical andApplied Mechanics ; Congress Committee, Member of European Academy of Science
等、日本機械学会バイオエンジニアリング部門業績賞、論文賞、功績賞、米国脳放射線学会

MAGNA CUM LAUDE CITATION 賞 、 慶 應 義 塾 賞 、 日 本 機 械 学 会 流 体 工 学

部門賞― 28 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

シンポジウム第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

シンポジウムCFD で何をみるのか、見えるのか
AVEC CFD 2015
Analysis and Visualization Exhibitionof Cerebral aneurysms using CFD
CFD をもちいた脳動脈瘤のバイオレオロジカルな解析が始まったのは 1990 年台後半にさかのぼります。
以降、多数の工学・医学のチームより様々な報告がなされてきました。
当初は数多く存在する脳動脈瘤のなかから、破裂しやすい動脈瘤を選別するという目的で研究が進められました。近年では、血流を変えることで脳動脈瘤を治癒させる試みも行われ始めており、血流を変えるためのデバイス・インプラントの流体力学的デザインの設計にも用いられています。CFD をもちいた
脳動脈瘤のバイオレオロジカルな解析の有用性は広く工学・医学に浸透しつつあります。
CFD ではコンピューター内に再現された仮想動脈瘤内の血流が計算されます。計算された数値は加工されて、色鮮やかな可視化が行われたり、様々なパラメーターとなって解析に使用されています。
各々の研究グループにより、独自の解析が行われているのが現状で、CFD で解析された結果からは何が見えるのか、そしてその中から何を見るべきなのかに関しては現時点ではかなり自由なのが現状です。
現状の CFD で何をみるのか、何が見えるのかを明らかにするため、本セッションでは、脳動脈瘤のCFD 解析を臨床現場で行っている工学・医学の研究チームに同一の課題を解析してもらうことにしました。
各チームには 2 つの動脈瘤モデルを STL 形式でお渡ししました。1 例は経過観察中に破裂したもの、もう 1 例は破裂しなかったものです。両方とも内頚動脈から後交通動脈が分岐するところに生じているいわゆる ICPC 動脈瘤というものです。CFD から両者を区別出来るかどうか、つまり、CFD の結果からどちらの動脈瘤が早期に破裂しそうかを予想いたします。
この課題に対して CFD で答えを出せるのかどうか現時点では明らかになっていません。ひょっとすると正解のない問題かもしれませんが、各チームからプレゼンテーションされる洗練された解析とその解釈方法を一望することで、具体的な臨床応用・臨床導入へ方向性が見いだせればと期待しています。

― 29 ―（40）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（41）
シンポジウム第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

シンポジウム壁面せん断応力の較差と血流停滞部位の有無に注目した破裂予測
庄島正明＊，小泉聡＊，金太一＊，中冨浩文＊，斉藤延人＊＊

東京大学医学部 脳神経外科【はじめに】
未破裂脳動脈瘤の破裂リスクの予測に CFD が有用ではないかと注目され、盛んに研究が行われている。
ただ、将来を予知することはなかなか難しくていまだ正解は得られていないが、研究が進められる過程
で CFD により「破裂した後」の脳動脈瘤と、「まだ破裂していない」脳動脈瘤を見分けることができるようになってきた。
CFD を行うことで、動脈瘤壁に作用する壁面せん断応力を可視化・定量化できる。壁面せん断応力の大きさは小さいので瘤壁をメカニカルに破損することは出来そうにないが、瘤壁の新陳代謝に大きな影響を与えている。このため、脳動脈瘤の将来を予測するパラメーターとして私たちは壁面せん断応力に注目している。
また、臨床医のカンとして動脈瘤の「カタチ」にも注目している。境界条件を全く同じにしてもカタチが違えば CFD で計算される内部の流れは大きく異なるが、CFD をヒトの目とは違った観点から脳動脈瘤のカタチの違いを表現してくれる手法として期待している。
【私たちの CFD の環境と境界条件】
ソルバー
可視化ソフト
血液
血管壁
解析
入口条件
入口延長
出口条件

SCRYU/Tetra（ソフトウェアクレイドル）
SCRYU/Tetra（ソフトウェアクレイドル）
非圧縮性・ニュートン流体
剛体壁、壁面流速ゼロ
層流、定常流流量は入口 WSS 2.0Pa になるように設定
入口断面の重心からポアズイユの法則に従って速度分布なし
直径の 3 乗に比例させて流量分配【ポストプロセシング】（1）動脈瘤壁での壁面せん断応力値の較差を算出し、壁面せん断応力の不均一性を評価した。動脈瘤の増大・破裂メカニズムと壁面せん断応力に関しては様々な意見がある。壁面せん断応力が大きいのがよ
くないといわれたり、小さいのが良くないといわれたりしており、大小の観点から意見は一致していな
い。私たちは「較差が広がるのがよくない」と考えており、大きいのも小さいのも良くないという意見を持っている。
（2）計算された定常の速度場をもとに、入口部から造影剤を流した時の濃度分布を非定常解析でシミュ
レーションした（Virtual angiogram）。今回解析する動脈瘤の形状はヒトの目からみると互いに似た形状だが、流れの観点からの形状の違いを Virtual angiogram による造影剤の停滞の有無という観点から評価した。
【どちらが破裂したか】
当日発表。

― 30 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

BRF-1

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

第25 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム「食」のサポートに貢献するレオロジー
菅

武雄＊

＊

鶴見大学歯学部高齢者歯科学講座「食」に関わるさまざまな場面でレオロジーがもうひとつは、レオロジーの応用が口腔環境を改善

応用されている。今回は、特に摂食嚥下リハビリ

して「食べられる状態の口を創る」という口腔環境のテーション分野におけるレオロジーについて、２コントロールにレオロジーの知見が活かされていると

つの少し変わった面から紹介したいと考えている。

いう話。これは口腔湿潤剤に関わる話題である。口腔「食」に関わるレオロジーで、まず最初に思い湿潤剤に求められる物性は何か。どう応用されている

浮かぶのは食塊形成におけるレオロジーである。

のか。さらに胃瘻の問題にレオロジーが関わっている

つまり、食塊形成され咽頭に送り込まれ、嚥下さという最近の話題をお伝えしたい。人工的水分栄養補れる食物のレオロジーが摂食嚥下機能にどう影響

給法（AHN）の導入にかかわる意思決定プロセスにもするのか。その物性コントロールそのものがリハ

レオロジーが無関係でないことは、この時代においてビリテーションとして臨床応用されている、とい

重要なのである。

う在宅歯科医療の現場での話を紹介する。また、咀嚼プログラムのスイッチについても触れる。

― 31 ―（42）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（43）
BRF-1

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

菅

武雄

【略歴】
平成２年

３月

鶴見大学歯学部 卒業

平成３年

４月

同

診療科助手

平成３年

10 月

同

助手

平 成 22 年

４月

同

講師

歯 科 医 師（ 11 2 2 7 4 号 : 平 成 2 年 6 月 5 日 ）・ 博 士（ 歯 学 ）（ 鶴 見 大 学 第 234 号 : 平
成 1 9 年 11 月 1 9 日 ）日本老年歯科医学会

理事, 指導医・専門医, 在宅診療等検討委員会 委員長,

専門医試験委員
日本補綴歯科学会

評議員, 指導医・専門医

日本摂食・嚥下リハビリテーション学会
日本口腔リハビリテーション学会

評議員

評議員

― 32 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

BRF-2

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

第25 回バイオレオロジー・リサーチ・フォーラム
食後高脂血症をターゲットにした食事因子の動脈硬化予防作用
真理子＊

谷
＊

東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科 血管代謝探索研究部門

いて摂取前と摂取後 2,4 時間後に FMD 測定を行っ
我々は 1 日 3 回の食事に加えて、間食も摂取した。

ていることから、日中の大部分は“食後”の状態と考えられる。そこで、我々は、空腹時の血清脂

各被験者の摂取前のベースライン FMD 値は、2.6％

質濃度や血糖値は正常であっても、食後に著しいから 10.3％に分布し、平均 7.0％を示した。脂肪摂取後

高値を示す「食後高脂血症」を生活習慣病の予備のFMD値は、2時間後において低下した被験者が多く、群として注目している。食後高脂血症では、食後平均すると、3.3％の有意な低下が認められた(p<0.01)。

の急激な血清脂質の上昇により、「血管内皮機能

しかし、ブドウ若芽ポリフェノールの同時摂取では、の低下」や「白血球の活性化」などの血管炎症が脂肪摂取 2 時間後においても FMD 値の低下がみられ惹起され、動脈硬化発症・進展に重要な役割を果ず、逆に上昇する被験者もみられ、平均 1.1%の有意なたしていると考えられる。今回のリサーチフォー

上昇が見られた(p<0.05)。このように、食後の急激な血ラムでは、食後の急激な血清脂肪増加における血清脂肪増加は末梢血管における血流依存的な拡張反応

管炎症を改善しうる食事因子について、我々の知に大きく影響を与え、将来的な血管疾患に進展に寄与

見を紹介する。

する可能性が示唆された。また、ブドウ若芽ポリフェ

非侵襲的に血管内皮機能を評価する方法として、
血流依存性血管拡張反応(Flow Mediated

ノールをはじめとするポリフェノールによる内皮機能の改善効果が期待される。

Vasodilation: FMD) 測定がある。FMD は、駆血解放後に起こる、血流量の急激な増加により、血管内皮細胞が刺激され、一酸化窒素（NO）が放出されることで、血管が拡張する反応である。右上腕部に、超音波プローブをあて、血管径を経時的に測定し、駆血解放後の最大径と安静時径との差か
ら、FMD を算出することが可能である。
我々はこれまでに、植物由来ポリフェノールの摂取が FMD 値を改善することを明らかにしている。そこで、脂肪負荷による食後高脂血症が血管機能を悪化させ、ポリフェノールによる改善効果がみられるかどうかを検討した。健常男性 10 名を対象に、脂肪（マヨネーズ 30 g）単独摂取と、トランスレスベラトロール 1g を含むブドウ若芽ポ
リフェノール粉末と脂肪の同時摂取の２種の検討をクロスオーバー法にて実施した。それぞれにつ― 33 ―（44）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（45）
BRF-2

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

谷 真理子
【略歴】
平成  年  月 東京理科大学薬学部薬学科 卒業
平成  年  月 お茶の水女子大学大学院人間文化研究科博士後期過程 修了
平成  年  月 お茶の水女子大学生活環境教育研究センター 講師（研究機関研究員）
平成  年  月 +XPDQ1XWULWLRQ5HVHDUFK&HQWHURQ$JLQJDW7XIWV8QLYHUVLW\ 3RVWGRFWRUDO6FKRODU
平成  年  月 東京医科歯科大学大学院医歯学総合研究科血管代謝探索研究部門 准教授
現在に至る。

【専門】
脂質代謝、血管生物学

【所属学会】
日本機能性食品医用学会（評議員），日本栄養・食糧学会日本動脈硬化学会日本臨床栄養学会日本
未病システム学会

【賞】
平成  年 第  回日本臨床栄養学会総会 若手奨励賞受賞

― 34 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

A-1

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会	  プログラム・抄録集

頭頸部血管と臨床	 古川智之＊，森田沙斗武＊、西克治＊、一杉正仁＊＊	
 滋賀医科大学社会医学講座法医学部門 [〒520-2192	
  滋賀県大津市瀬田月輪町]

１ ． 緒 言 	
 

４．考察	
 

	
  頭頸部血管は、臨床医学領域では脳血管障害・動脈	  中心静脈カテーテルの安全な留置は臨床医学の硬化判定・中心静脈カテーテル挿入、外科手術などに多くの分野で不可欠な手技である。内頸静脈径はおいて重要である。内頸静脈弁は心臓と脳の間を唯一

73.3%について右側の方が太い結果となり、左内頸保護する静脈弁である。内頸静脈には多数例で静脈弁静脈が気管の前を走行するといった解剖構造によが存在することがわかり、その存在位置を調べるべく個々について形態の個体差を検討することとした。	
 るかもしれないが、10%について左側の方が太いと	
 いう事実も無視できない。	
 	
 内頸静脈弁の働きは肺の圧迫、閉塞機転において

２ ． 実 験 方 法 	 頭蓋内圧の維持に関わっている。この弁は咳きこ	  死因が自然死あるいは外傷死であった剖検 30 例にみ、陽圧換気時における急激な静脈圧上昇を防い

ついて甲状腺正中部における左右の内頸静脈径を計測、また脳血管障害・肺疾患・右心不全・神経疾患およびでおり、胸腔内圧上昇から脳を保護していると考頸部より上位の外傷例を除く剖検 40 例について内頸えられる。我々の報告では 95.0%に内頸静脈弁が静脈弁の形態を検討した。ウイリス輪の後交通枝につ存在した。静脈弁の個体差が臨床的にどれくらいいては自然死あるいは外傷死であった 55 例について重要であるかはまだはっきりしないが、静脈弁の検討した。さらに発作性上室性頻拍時の手技として頸機能不全や欠損によって生じる逆流圧は一過性に動脈圧迫があるが、今回頸動脈の分岐部の位置について剖検時無作為に 100 例を抽出し検討した。なお、当脳血流の乱流を起こすであろうと考える。頭蓋内研究は，ヘルシンキ宣言に準拠し人権やプライバシー

血管は左右の総頸動脈と脳底動脈から分岐した左に十分配慮した。	
 右の椎骨動脈により供給されており、それぞれが	
 前交通動脈と左右の後交通動脈で結合している。

	
  	
 

脳梗塞と一過性脳虚血発作（TIA）を比較した場合、

３．実験結果	 	  内頸静脈径について 73.3％は右側が太く、左側が太ウイルス輪の完全形成率に差が出るのか、あるいい例は 10％で左右差のない例は 16.7％であった。内頸はウイルス輪の形成と TIA の症状解除時間に関係

静脈弁は剖検 40 例において 78 個（97.5%）存在し、左するかどうか、今後 TIA 症例からウイリス輪の形

右両方とも存在する例は 38 例（95.0％）であった。内成について検討する必要があると思われる。頸動頸静脈弁は鎖骨直下から±2cm の部位に存在した。2
例は片側のみの存在で、21 個（27％）は 1 尖弁であっ脈圧迫は主に発作性上室性頻拍時に行われる。今た（8 個は左側、13 個は右側）。2 個（2.5％）は 3 尖

回の結果によれば頸動脈を圧迫刺激したつもりで弁であり、残り 55 個（70.5％）は 2 尖弁であった。ウもその位置がずれている可能性があり、また個々

イリス輪の後交通枝は剖検 55 例について完全形成率

により反応が異なるのではなく圧迫刺激した位置

45.5%と不完全形成が多い結果であった。
頸動脈分岐部の問題である可能性があると思われる。

の位置は頸椎（C）の位置と比較することとした。最も多い頸動脈分岐部の位置は C3 であったが、個々に

	
 

	
 

外科的にも重要なことである。
	
 

５．結言	
 
より C1-C2 から C5 まで及んでおり個体差のあること
	
  	
  	
  解剖学的に頭頸部血管の位置や走行が個々にがわかった。また頸動脈分岐の高さに左右差のみられより変化に富んでいるという報告は内科的にもるものは 54 例(54%)であった。	
 
	
 

	
 
― 35 ―（46）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（47）
A-2

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

循環器デバイス内リアルタイム
血栓形成イメージング法の開発
迫田大輔＊，藤原立樹＊＊，大内克洋＊＊，田原禎生＊＊, 村重智崇＊＊＊，小阪亮＊，西田正浩＊，
荒井裕国＊＊, 丸山修＊
＊産業技術総合研究所 [〒305-8564 茨城県つくば市並木 1-2-1 東事業所]＊＊
東京医科歯科大学, ***東京理科大学大学院

１．緒言
 血液ポンプや人工肺等の循環器デバイス内血栓を非侵襲かつ連続的に検知できれば、適切な抗凝固管理や、循環器系デバイスの抗血栓性評価に大きく貢献できると考えている。本研究では、近赤外光を使用した血栓形成イメージング法を提案し、その有用性を in vitro 抗血栓試験及び大型動物実験により検証した。
２．実験方法 当研究室で開発している動圧浮上遠心血液ポンプのポンプ下面に、ポンプ回転数と同周波数の白色パルス
光源を照射し、ストロボ効果によりインペラの静止像を得た。ポンプ下面からの後方散乱光についてハイパースペクトラルイメージング(HSI)を行った。HSI シス
テムにより CCD 撮像を分光し、波長 608～752 nm(分解能 4 nm)のスペクトル画像を取得した。
血栓形成に伴Fig.1 Hyperspectral imaging of thrombus formation in a

うスペクトル変化を画像処理解析した。新鮮ブタ血液hydrodynamically levitated centrifugal blood pumpを用いた模擬循環回路試験と、SPF ブタを用いた補助
循環動物実験（両側頚静脈送脱血）を行った。ポンプ

４．考察

駆動条件は 1L/min, 3000 rpm とし、血液の活性凝固時

 本手法によって循環器デバイス内で血栓が「い間を約 80sec 前後で維持した。両実験の血栓形成過程

つ・どの様に」形成されたかを非侵襲にイメージを比較した。動物実験は、東京医科歯科大学及び産業

ングすることができた。従来では追及することが技術総合研究所の動物実験倫理委員会審査にて承認をできなかった、定量的な抗血栓性評価や血液凝固得て行った。

学の発展に大きく寄与できると考えられる。また、血栓検出光センサの開発や、それによる最適な抗３．実験結果凝固管理の実現等、安全な長期の体外循環治療に

 Fig.1 に得られた HSI 画像を示す。ストロボ効果

大きく貢献できることが期待される。

により、3000 rpm で回転するポンプ内のスペクト
ル画像を獲得することができた。in vitro 試験では

５．結言

実験開始から 124 min 後にインペラベーン先端部

 近赤外光を用いて、非侵襲に循環器デバイス内の血から血栓形成が起こり、インペラ流路内を急速に液凝固開始とその成長過程をイメージングすることが広がっていく様子がイメージングされた。動物実できた。

験においても循環開始から 98 min 後に同様に血栓謝 辞形成が起こったが、その後血栓の成長が止まった
ことを確認した。両実験において、実験後にポン 

プ内を生理食塩水で洗浄し確認した結果、HSI 画

本研究は、科研費（若手研究 % ）によっ像と同形態の血栓が形成されていたことを確認して行われました。ここに深く感謝申し上げます。

た。

― 36 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS1-1

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

脳動脈瘤塞栓治療用多孔薄膜カバードステントの開発：
外弯側動脈瘤の血流抑制能の評価
森脇健司＊，日高涼＊＊，田地川勉＊＊＊，中山泰秀＊*

国立循環器病研究センター研究所 医工学材料研究室 [〒565-8565 大阪府吹田市藤白台 5-7-1]**
関西大学大学院 理工学研究科 システム理工学専攻 機械工学分野***
関西大学 システム理工学部 機械工学科
ナイロンパウダーを用い，ダブルパルス Nd:YAG

１．緒言
未破裂脳動脈瘤を低侵襲で簡便かつ確実に治療

レーザを光源とする厚さ 1 mm のシート光を照射できるデバイスを目指し，多孔薄膜カバードステすることでモデルを高輝度化し，CCD カメラで撮ントを開発している．多孔薄膜により親血管から影した．総合相関法による PIV で 100 時刻平均の瘤内へ入る血流を抑制し，瘤内での血栓形成を促

流速ベクトル場からせん断速度分布を求めた．

進し瘤塞栓する．我々は，多孔薄膜の開孔条件の最適化を目的に，生体外模擬実験による血流抑制

３．結果と考察

能評価を行ってきた．これまで，直線状の親血管血栓が生じにくい高せん断速度領域は直管モデの側壁にできた嚢状動脈瘤をモデルに実験を行い，ルでは瘤開口部付近に限局されていたが，曲率比ネックが広い動脈瘤ほど瘤内流れは速くなり塞栓

1/2モデルでは瘤内全域に及んでいた（Fig. 2）．曲が困難であるが 1)，開口率によらず小径孔が瘤塞率比が高いほど瘤内の平均流速と平均せん断速度栓に有利であること 2)を明らかとした．

は高くなった．親血管流れが直接的に瘤内に流入

本研究では，動脈瘤好発部位である親血管弯曲したことによると考えられた．しかし，多孔薄板部外縁にできた動脈瘤をモデルに血流抑制効果をを開口部に留置すると，瘤モデル内の流速とせん

調べ直線血管モデルと比較した．

断速度は大幅に低減した．

２．実験方法くなり塞栓治療は困難になると考えられるが，多孔薄

親血管の弯曲が強いほど動脈瘤内のせん断速度は高使用した模擬循環回路は，既報 2) に従い，概略を Fig. 1 に示す．模擬血液（50 wt%グリセリン水溶液，
3膜カバードステントにより十分に瘤内流れを抑制し塞栓治療が可能と期待できる．

2

密度 1100 kg/m , 動粘度 4.4 mm /s）を遠心ポンプで圧送し，Reynolds 数 170-960 の範囲の定常流で親血管‐動脈瘤モデルに流入した．モデルは信頼性・再現性向上のため 2 次元形状に簡単化しており，親血管モデルの曲率比（親血管半径／曲率半径）は，∞-1（直管）から内頚動脈サイフォン部とほぼ同等の 1/2 まで段階的に変化させた．カバードステント模擬体として，多孔化ステンレス薄板（孔直径： 80 m, 開口率：31 %）を用いた．流れ可視化の散乱粒子としてFig.2 Distributions of flow velocity and shear rate inaneurysm models （Reynolds number: 580）
文
Fig.1 Schematic diagram of flow simulator

献1) 森脇他，機講論,No.13-69, pp.425-426，2014.
2) 田地川他，機論 B,79(801)，pp.265-277，2013.

― 37 ―（48）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（49）
OS1-2

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

血管塞栓治療用デバイスの血流抑止メカニズム
柳楽恭子＊，日高国幸＊＊，大須賀慶悟＊＊＊，田地川勉＊＊＊＊，＊

関西大学大学院 理工学研究科 [〒564-8680 大阪府吹田市山手町 3-3-35]＊＊
大阪大学医学部付属病院 医療技術部 放射線部門＊＊＊
大阪大学大学院医学系研究科 放射線統合医学講座 放射線医学講座＊＊＊＊
関西大学 システム理工学部 機械工学科
３．実験結果および考察

１．緒言
バスキュラープラグ(VP)は，近年血管塞栓術に

VP による圧力損失と模擬血管断面平均流速 U

用いられ始めたデバイスである．金属製のメッシ

から，圧力損失係数ζ = ∆p/(ρU 2/2)とレイノルズ数

ュでできた袋状の構造を持ち，血管内に展開・留Re= UD/ν を定義し，これを使ってデータを整理し置することで塞栓材として機能する．従来のデバた結果を図 3 に，Re=7.3 および 1.3×103 におけるイスに比べ留置が容易で，手技時間の短縮が期待

VP 周囲流れの 0.1 秒間ストロボ画像を図 4 に示す．

される．しかし症例によって術者の意図より血流

この結果，VP のデザインの違いにより 4 倍程度血遮断性能が低く，追加の塞栓材が必要な場合もあ

流抑止効果に違いが見られた．またデザインの違る．そこで本研究では，VP の血流抑止メカニズム

いに関係無く，圧損は Re< 200 において流量に層を理解し，性能を評価・予測するため，圧力損失

流的に流量に比例し，このとき流れはメッシュ全域を通過していた．一方 Re >200 では，圧損は乱測定と VP 周囲流れを可視化した．

流的に流量の 1.5 乗程度に比例し，このときメッ
２．実験方法シュが大きく形状変化していた部分で流れのはく

図 1 に示す St. Jude Medical 社製の AMPLATZER

離と逆流が生じていた．以上より，圧力損失の主バスキュラープラグおよびバスキュラープラグⅡな原因は，Re< 200 では粘性抵抗，Re >200 では粘の最大展開直径 DFull が 16mm(以下，各 VP1-16，性抵抗と流れのはく離であると推測された．

VP2-16)のものを使用した．

102

10

104
VP1-16
VP2-16

VP1-16
VP2-16
Pipe

1∆p kPa

103

ζ

100

102

10-1

VP1-16
Fig. 1

VP2-16

10-2 -2
10

Amplatzer Vascular Plug.

血管内流れを模擬した循環回路概略図を図 2 に示す．

10-1

Q L/min100(a) Q v.s. ∆p

VP を留置した模擬血管に，遠心ポンプを用いて流量

Fig.3

Q=0.01~3.0 L/min の定常流を与え，VP による圧力損失

101

101 0
10

101

102
Re

103

104

(b) Re v.s. ζ

Flow interruption performance curve.

∆p を測定した．模擬血管には内径 D=8mm のシリコー
ン樹脂管を，作動流体にはシリコーン樹脂と屈折率を1mm合わせた58wt%グリセリン水溶液を用い，平均径10µmの中空ガラス粒子を混入しレーザーシート法で流れを可視化した．

(a) Re=7.3(b) Re=1.3×103
Fig.4 Strobe image of flow pattern around VP1-16.
４．結言
VP による血流抑止性能を評価するため，留置時の圧力損失の測定と，周囲流れを可視化した結果，VPのデザインの違いにより圧力損失に大きな違いが見られた．また留置部における血流のレイノルズ数がRe=200 を境に，圧力損失の発生メカニズムが変化する

Fig. 2

Schematic diagram of experimental apparatus.

ことが分かった．

― 38 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（50）

OS1-3

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会	  プログラム・抄録集

脳動脈瘤治療ステント留置による	 脳動脈瘤モデル内の流動変化の評価	
 神谷薫＊，朝倉翔太＊，市川千尋＊，高尾洋之＊,＊＊，村山雄一＊＊，亀谷雄樹＊＊＊，元祐昌廣＊＊＊
東京理科大学大学院	
  工学研究科	  機械工学専攻[〒125-8585	
  東京都葛飾区新宿 6-3-1]＊＊
東京慈恵会医科大学	
  脳神経外科，＊＊＊東京理科大学	
  工学部第一部	
  機械工学科＊

Table 1 Model specification.
Case
1
2
3
Dome [mm]
4.0
5.0
14.5
Neck [mm]
4.0
9.0
14.0

１ ． 緒 言 	 	  脳動脈瘤の発症率は約 2〜5％であり，その破裂は重篤なくも膜下出血を引き起こす．そのため破裂の危険性が認められる場合は，破裂予防の治療が行われている．近年，新しい破裂予防の治療法として FD(flow	
 

4
21.5
15.0

３．実験結果	 diverter)ステントと呼ばれる網目状の筒を用いた治	  図 2，3，4 に流入量の時間平均値，拍動ピーク時

療が海外で行われている．FD の目的は，瘤内に流入すにおける VRMS，WSS の NS 留置前後の変化率をそれぞる血流を抑制することで，血栓化を促進し，破裂を予れ示す．

防することである．FD を用いた治療成績では，動脈瘤	
 の閉塞は 70％と良好である．しかし，当初予想され	 なかった FD 留置後の頭痛や破裂などの合併症も報告

	 されている 1）．合併症の原因は FD によって変化した血	
 流が原因だと推測されているが，詳細は不明である．

	
 本研究では，FD 留置が血流に及ぼす影響を解明する	 ことを目的としている．そこで，FD は日本で未認可

Fig. 2 Reduction rateof inflow rate.

のため我々が開発しているステント（new	 stent	 :	 NS）
を留置した実血管形状モデルを用いて，3 次元速度場

	
 の計測，流入量変化，壁面せん断応力の算出を実施し，

４．考察	
 

Fig. 3 Reduction rateof VRM.

Fig. 4 Reduction rateof WSS.

NS が血流に及ぼす影響を評価した．	
 	  NS を留置することにより全 Case で流入量，VRMS，	 WSS が低下した．これらの結果から，NS 留置により

２ ． 実 験 方 法 	
 血栓形成を促進でき，破裂予防につながると考えられ	  計測モデルは，破裂予防治療を行った患者のる．	
 DSA(Digital	
 Subtraction	
 Angiography)画像から作成

	 した，シリコーン製モデルを使用した．図 1 に計測モ

５．結言	
 

デルを，表 1 にモデルの仕様を示す．	
 	
  NS を留置することで，流入量，VRMS，	
 WSS が低下

	  計測手法として，3 次元 3 成分速度が計測可能なス

することが確認された． 今回の我々の研究では，FD

キャニングステレオ PIV（SSPIV）を用いた．作動流体を用いることができなかったが，類似のステントを用はグリセリン水溶液とヨウ化ナトリウム水溶液の混合いることにより，血流動態の解明につながり，FD での液を用いて，血液の物性値と近い，粘性率 3.48 mPa·s，

血流動態を予測できる可能性がある．

密度 1218 kg/m3 に調整した．また，内頚動脈を流れる
血液波形 2）を模擬した拍動波形を与えた．	
 

文 	
  献

	
  得られた速度場から，NS 留置前後での流れ場，瘤

1)	
 	
 松丸	
 祐司:	
 血管な治療の現状と新展開，脳外誌，21，306-313，2012．
2)	
  Mathew, D. F., Noam, A., Sung, H. L., David, W.
H., and David, A. S.: Characterization of
volumetric flow rate waveforms in the normalinternal carotid and vertebral arteries. Institute ofPhysics Publishing, 26, 477-488, 2005.	
 ネック面での流入量と，瘤内の流体運動の活発さを表す VRMS，壁面せん断応力（WSS）の評価を行った．	
 
	
 
	
 

Fig. 1 Aneurysm models.

	
 ― 39 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（51）
OS1-4

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会	  プログラム・抄録集

SSPIV を用いた脳動脈瘤内血流動態解析システムの構築	
 市川千尋＊，朝倉翔太＊，神谷薫＊，亀谷雄樹＊＊，高尾洋之＊，＊＊＊，村山雄一＊＊＊，元祐昌廣＊＊	 東京理科大学大学院	
  工学研究科	  機械工学専攻 [〒125-8585	
  東京都葛飾区新宿 6-3-1]＊＊
東京理科大学	  工学部	
  機械工学科＊＊＊
東京慈恵医科大学	
  脳神経外科

＊

１．緒言	
 

実施するため，壁面情報が取得困難である．また，

	  脳動脈瘤は脳内部の動脈の一部が膨張する血管

拍動流下で計測を行うため，計測中にモデル形状病変であり，破裂するとクモ膜下出血になりそのが変形する．これらを踏まえ，2 次元速度場から

3 分の１はその場で死亡する疾患である．日本でWSS を算出する Poelma らの手法 1)を応用し，3 次

は，脳ドックなどの検診の広がりもあり，早期発元展開することでモデル内の WSS を取得した．図

見が可能なった．しかし，脳動脈瘤の発生及び破1 に本システムを用いたモデル内の収縮期(1)と弛裂に至るメカニズムは未だに解明されていないた

緩期(2)における血流動態解析結果を示す．なお，め，未破裂脳動脈瘤の場合は，医師の判断に依る

Case 1 は 4 mm，Case 2 は 14 mm 程度の瘤である．

のが現状である．近年，血流が脳動脈瘤の発生に(a)関与することが報告されており，数値計算による
瘤内流れの予測シミュレーションが行われている．
しかし，結果の妥当性評価に必要な実際のデータの取得が難しいので，データが不足している．そこで本研究では，実験において動脈瘤内の血流動態粒子画像流速計(PIV)を使用した多様な脳動脈

Case 1瘤モデルを容易かつ高精度に，短時間で計測可能な計測システムを構築して検証を行った．また，(b)取得した速度場から，瘤の破裂に関与するとされCase 2(c)

る壁面せん断応力(WSS)を算出するアルゴリズムを構築し検討を行った．
	
 ２ ．計測システム	 	  計測には，瘤内の流れを正確に把握するため，

	 速度の 3 次元 3 成分を取得可能なスキャニングス

Fig. 1 	
  Measurement results. (a) Streamline, (b)テレオ PIV を用いた． 2 台の CCD カメラをステレ

estimated wall position (black dots) and (c) averaged

オ角 15 deg でシャインフラグ配置し，シリコーン

WSS in (1) peak systole and (2) diastole.

製の実血管形状モデルをスキャンしながら撮影を行った．一般的な瘤のサイズは大型のものでも 10

４．結言	
 

mm 程度であるが，特殊形状の瘤も計測可能とす	
  多様な脳動脈瘤モデルを容易かつ高精度に短時るため，撮影範囲は 20 mm × 25 mm 程度とした．

間で計測することを可能とした．また，計測中にまた，生体内の環境を模擬するため，作動流体の形状の変化を伴うモデル内の WSS 算出を，速度場

粘性は血液の物性値と一致させ，拍動流による計

計測と壁面位置の推定により可能とした．今後計測を行った．

測症例数の増加および瘤発生のメカニズム解明について詳細に検討していきたい．

３．結果	
 
	
  スキャニング機構や拍動制御，レーザ照射はコ文	  献

ンピュータ制御により自動化し，瘤の計測は約 401)	
  Poelma, C., Van der Heiden, K., Hierck, B. P.,
Poelmann, R. E. and Westerweel, J.: Measurementof the wall shear stress distribution in the outflow
tract of an embryonic chicken heart. J. R. Soc.
Interface, 7, 91-103, 2010分で実施可能となった．本研究の計測対象である
実血管形状モデルは 3 次元的に複雑形状の壁面を有している．計測はインデックスマッチング下で	 ― 40 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（52）

OS2-1

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

頸動脈プラーク肩部の応力状態への線維性被膜の影響
（有限要素解析による検討）
Hamed Esmaeili Monir＊，山田 宏＊，坂田則行＊＊

九州工業大学 大学院生命体工学研究科 [〒808-0196 福岡県北九州市若松区ひびきの 2-4]＊＊
福岡大学 医学部＊

著しい応力集中が見られた．モデル M2 ではその１．緒言
 動脈硬化病変で生じたプラーク肩部は破裂の生応力集中が半分近く減少した．本結果は，線維性じやすい部位の一つで，これまで種々の有限要素

被膜の範囲がプラーク肩部でのプラーク破裂可能

モデルが作成され，応力値が評価されてきた 1)．

性に大きな影響を及ぼすことを示している．

 プラークの生じる内膜は高齢者では加齢に伴って肥厚し，動脈硬化の発達に伴って線維性被膜が発達する．本研究ではこの線維性被膜の内腔面に沿った広がりと応力集中の関係について調べた．

２．方法
 福岡大学医に関する倫理委員会の承認を得て剖検時に採取した 79 歳の総頸動脈の横断面写真に基づいて有限要素モデルを作成した（Fig. 1）2)．
モデルは管軸方向厚さ 0.1 mm の円盤状で，正常な血管壁と脂質コア，線維性被膜からなる．このうち，線維性被膜はモデル M1 では脂質コアよりもやや幅が広く，モデル M2 では全周の約 2/3 を覆う．

Fig. 2 Distribution of von Mises stress (unit: kPa) in 正常な血管壁と線維性被膜，脂質コアはすべて

the fibrous cap under longitudinal stretch of

非圧縮等方超弾性体とし，前二者のひずみエネル

10% and intraluminal pressure of 16 kPa.

ギ密度関数は山田らの実験3)に基づいた Ogden 形

式，脂質コアは Teng et al. (2014)の研究に基づいて

４．結言

多項式形式として定めた．また，境界条件は管軸

 有限要素解析結果は，線維性被膜の範囲が応力

方向伸び 1.1，管内圧 16 kPa とした．なお，有限集中の程度に大きな影響を与えることを示した．

要素解析は Abaqus 6.13 (SIMULIA)で行った．

謝 辞
本研究は JSPS 科研費 23560091, 26420018 の助成を受けた．ここに謝意を表する．
文 献



 

M1

M2

Fig. 1 Finite element models of a carotid arterysegment with a lipid core and a fibrous cap with

various circumferential lengths.

３．結果と考察 Fig. 2 に各モデルの線維性被膜における負荷状
態でのミーゼスの相当応力の分布を示す．モデル
M1 ではプラーク肩部の内腔面に 1100 MPa 程度の― 41 ―

Yamada, H., Yuri, K. and Sakata, N.:
Correlation between stress/strain and theretention of lipoproteins and rupture inatheromatous plaque of the human carotid
artery: A finite element study, J. Biomech. Sci.
and Eng., 5, 291-302, 2010.
Esmaeili Monir, H., Yamada, H. and Sakata,N.: Finite element analysis on peak stress/strain in
atherosclerotic plaque in carotid artery. 2nd
Universiti Putra Malaysia-Kyushu Inst. of Technol.
Int. Sym. on Applied Eng. and Sciences, 2014.
山田宏, 坂田則行, 森田康之, 中島豊, ヒト頸動脈の内腔側領域における伸展性と組成との関係，日本バイオレオロジー学会誌（電子版），
28(2), 71, 2014.

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（53）
OS2-2

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

下肢血行不全治療法の比較検討
小山富康＊，笹嶋唯博＊＊＊

元北海道大学、＊＊元旭川医科大学、江戸川病院血管外科センター

１．緒言
下肢とくに足底は日常的に、立位の体重と心活動の血圧により、内外から強い圧迫を受ける。足底の小血管は一歩ごとに殆ど阻血される。足底の血管壁は血圧により押し広げられる条件下にあるが、外部から体重により圧し潰される。このために、下肢の間歇的、定常的疼痛などの病変が起こりやすい。実験的には、90 分の阻血 1) により筋肉細胞はリソソームの蓄積、筋細胞内の浮腫、血管内皮細胞の浮腫、基底膜の顕著な肥厚、筋肉の無力化を招く。さらに 60 分の再灌流が続くと、酸化的現象の進行、浮腫の発生、蛋白の流失が強化される 2) 。かくて下肢の血行障害では、下肢拇指から壊死が始まることが多い。米国での下肢の血行障害患者は 2001 年に 8-12 万人であったという
３）。患者は間歇爬行、持続疼痛に悩まされる。最悪の場合には足指，踝、膝窩の切断も止むなしに至る。治療法として、実験動物では血管増殖因子
VEGF の血管内注４）、患者では自己骨髄細胞
BM-MNCs5、６）の下肢筋内多点注射が提唱されている。
Sasajima ら 7) は細い末梢静脈の動脈化手術(DVA)の手技と皮弁による被覆により治療, Taylor8)には被覆の記載はない。今回は、発表されている関連論文から、下肢血行の障害度の推定と治療法について比較検討する。
２．方法
2-1)下肢血行障害の指標
これらの疾患の重症度の判定には、従来、足関節血圧と上腕血圧の比（足関節動脈圧/腕動脈圧）、
すなわち ABI (ankle brachial blood pressureindex = ankle blood pressure / brachial arteryblood pressure)が用いられる。下肢血行不全では
足背動脈圧が腕動脈圧より低くなるので、ABI の値は１より小さくなる。

2-2) ABI の問題点

下肢血流障害の患者において、概ね ABI は低下する。ところが Findley ら 9）によると、ABI と痛覚強度の相関は認められず、ABI は下肢阻血疾患
進行度の正しい指標にはならないと云う。彼らは
血中 VEGF 濃度 を用いるべきであると主張している。しかし、Wang Z ら 10 ) は、糖尿性疾患を伴う
血行障害者の血中 VEGF 濃度は低かったという。すなわち下肢の虚血が重篤化すると、ついには、VEGFの開存血管への拡散伝搬は減少するであろう。血
管内皮細胞の増殖と血流増強・拡張性の生体分子である VEGF が増産されるとしても、幾つもの小血管の閉塞のために拡散距離が延長するので、血中へ流出しにくい。低酸素・状態は進み、潰瘍の進行原因となることが想定される。VEGF は血管新生と拡張を促す生体物質であり、生体が自己防御的に産生する物質である。以上の状況を念頭に、笹嶋らの成績と他の報文とを比較し、治療と ABI との関係を検討した。
３．結果
下表に四論文から、血管再建術の施行された下肢血行不全患者の、術前の ABI 値をしめした。 DVA

施行群では ABI 値が小さく、Sasajima7)の症例では、すべての患者に深刻な壊疽が発生していた。骨髄造血細胞（VEGF）を下肢筋内に植え付けた二論文
では、患者の ABI 値が大きい。
Sasajima et al7) (DVA） 0.20±incompress.
Taylor RS et al8)（DVA） 0.16±0.28
Tateishi et al.5) (Bone Marrow）0.35±0.14
Matoba et al. 6)（Bone Marrow）0.6-0.8
末梢静動脈再建術の施行された下肢血行不全患者の、DVA 術前の ABI 値は小さい。Sasajima7)の全患者でかなりの壊疽が発生し、一刻を争う状況にあった。他方、骨髄造血細胞の下肢筋内植え付け症
例では、ABI 値が大きい患者を対象にしているよ
うである。
４. 考察
血管内皮細胞のコラーゲン盤上の撒種から、毛細血管網構造の形成までには 20 日間を要したという（Folkow）。血行不全の生体組織にあって、筋細胞の壊死と血管再生を促す VEGF 産生細胞の効果は微妙な関連が想定される。
血流の著しく低下した症例では、効果は表れにくい。このため血行低下の顕著でない、ABI の大きい症例の筋細胞を選んで骨髄細胞移植（VEGF）が施行されるとみられる。すでに、有効な小血管が強く減少した筋肉組織では、VEGF 産生細胞が注入されたとしても、作られる VEGF の分子量は 260 ダルトンほどで、酸素分子の 7 倍以上である。組織
内を移行して無数の微小血管を再建し、血中に到達して、血行を再開させるには時間を要するであろう。血中濃度も上昇しにくいと推定される。重症例では治療困難であろう。移植皮片は血流路が健在であるから VEGF 補給源・路となるであろう。
５． 結言
強い阻血に陥った下肢では ABI≒0 の例が少な
くない。逆行性とはいえ、DVA による速やかな血流再開による組織の保全とともに、皮弁被覆による VEGF 補給が有効である。
６．文献
Apell et al. Eur J Appl Physiol Occup
Physiol. 1993;67(4):342-7.
2) Apell et al. Arch Orthop Trauma Surg.
1997;116(1-2):101-5.
3) Criqui MH. Peripheral arterial disease
epidemiological aspcts. Vasc. Med. 2001,
6:3-104) Shintani S.ら.Circulation 2001:103:897-903.
5) Tateishi-Y. etal. Lancet2002;360:427-435
6) Matoba S et al. Am H J. 2008;156:1010-8.
7) Sasajima T.et al. Annals of Vascul. Surgery 2010: 24:
373-381.
8) Taylor RS et al. Lancet 1999;354:1962-5
9) Findley J.Am Coll Cardiol.2008;52:387-93.
10) Wang Z, et al. Zhonghua Yu Fang Yi Xue Za
Zhi. 2002 Dec;36(7):505-7
1)― 42 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS2-3

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集921:,//(%5$1' 病のレオロジー
塩崎聖治＊，田村典子＊，高木周＊＊，後藤信哉＊＊東海大学医学部循環器内科 [〒259-1193 神奈川県伊勢原市下糟屋 143]＊＊東京大学大学院工学系研究科 [〒113-8656 東京都文京区本郷 7-3-1]
１．緒言が確認された．現在アンブレラサンプリング法に

 止血や血栓形成の初期段階では，血液中の血小よって，両タンパク質の重心間距離に対しての板の血管壁への接着が起こる．これは血小板表面

Potential of Mean Force (PMF)の計算を行っており，に存在する GPIbα（glycoprotein Ibα）と血管内皮細その相互作用に関する詳しい解析を進めていると胞が損傷し，コラーゲンが暴露している部位に存ころである．

在している VWF（von Willebrand Factor）との間のタンパク質結合の形成によるものである．1 個の血小板には 2 万～2 万 5 千個程度の GPIbα が存在しており，血管内壁の vWF との間で結合の形成，

β-switchおよび切断が繰り返されている．この血小板接着についてはこれまでに，マルチスケールシミュレーションの概念に基づき，血小板表面の GPIbα の挙動に関する細胞スケールの解析 1)，および血小板，赤血球を含む血流スケールの解析 2)が行われている．本研究では von Willebrand 病の原因となる Gain-of-function 及び Loss-of-function の mutationを導入した GPIbα – VWF 間相互作用について，分子動力学法を用いた解析を行った．

β-finger

２．シミュレーション方法
 GPIbα，vWF の結合部である，GPIbα の N 末端と

図 1 GPIbα N 末端(Gly233Val)(右)－VWF A1 ドメイン

VWF の A1 domain の相互作用について分子動力学法(左)複合体の平衡構造を用いた解析を行った．GPIbα－vWF 複合体の初期分子構造についてはX 線構造解析で得られた構造に水素

4．結言

原子を付加し，水和を行って構築した．また，

 von Willebrand 病の原因となる mutation を導入した

Gain-of-function の mutation として GPIbα に G233V，

GPIbα と VWF について，分子動力学法を用いてそのLoss-of-functionとしてVWFにCys509Arg，
Arg552Ala，相互作用の解析を行っている．X 線構造解析で得られGly561Ala，Arg611Cys を導入した 4 種類の mutant を作

た GPIbα-vWF 複合体の構造に Gain-of-function 及び成した．分子動力学シミュレーションは NAMD を用

Loss-of-function の mutation を導入し，平衡構造を求め

いて実行し，力場は CHARMm22 を用い，タイムステ

た．現在，PMF の計算を行っており，相互作用についップは 2fs，カットオフは 12Å とした．計算領域は 83ての解析を進めている．

Å×95 Å×105 Å とし，周期境界条件を適用した．温度はLangevin 法によって 310K に制御した．

文 献1) Shiozaki, S., Ishikawa, L.K., and Takagi, S.,“Numerical Study on Platelet Adhesion to Vessel
Walls using the Kinetic Monte Carlo Method”,
Journal of Biomechanical Science and Engineering,
7(2), pp. 275-283, 2012.
2) Ii, S., Sugiyama, K., Takagi, S., and Matsumoto,Y., “A Computational Blood Flow Analysis in a
Capillary Vessel including Multiple Red Blood
Cells and Platelets”, Journal of Biomechanical
Science and Engineering, 7(1), pp. 72-83, 2012.

３．結果
 GPIbα(Gly233Val)－VWF 複合体について 5 ナノ秒の計算を行い，図 1 に示す平衡構造が得られた．
この複合体は Gain-of-function の mutation を含んでいるため，GPIbα-VWF 結合の結合力は大きくなっていると考えられるが，wild-type の構造と同様に，
GPIbα の β-finger と β-switch 部で接着していること― 43 ―（54）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（55）
OS2-4

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会	  プログラム・抄録集

脳動脈瘤の増大、破裂機序を解析する	 新たな in vitro モデルの確立	 金子直樹＊，庄島正明＊＊，益子敏弘＊，渡辺英寿＊＊ 自治医科大学脳神経外科 [〒329-3311	
  栃木県下野市薬師寺 3311-1]＊＊
東京大学脳神経外科
５．結言

１．緒言
脳動脈瘤は破裂をするとクモ膜下出血となり致	
  3 次元プリンタを用い内部に血管内皮細胞を持つシ死的になる。しかし脳動脈瘤の増大、破裂機序はリコーン血管を作製した。脳動脈瘤の増大、破裂機序

いまだ不明である。原因として脳動脈瘤の増大、を解明できる新たな in vitro モデルとなる可能性があ

破裂メカニズムを検討できる実験モデルが存在しる。

ないことがあげられる。本研究は脳動脈瘤の増大、破裂機序を分子生物学的に検討できる in vitro モ謝	  辞デルを確立することを目的とする。

	
  研究に必要な環流ポンプを貸してくださり、また貴２．実験方法重な助言をしてくださる獨協大学生体医工学安藤譲二

	  脳動脈瘤の 3 次元回転撮影のデータから 3 次元先生、東京大学システム生理学山本希美子先生に深謝プリンタを利用して実物大のシリコーン製血管モ

いたします。	
 デルを作製し内腔に培養血管内皮細胞を シート

	
 
	
 

状に接着させた。環流ポンプに接続し血行力学的
ストレス負荷を加えた。動脈瘤壁を光学顕微鏡および蛍光顕微鏡で観察し血管内皮細胞を観察した。
３．実験結果	  ヘマトキシリン染色後シリコーン血管内腔に接着した血管内皮細胞を観察すると血流負荷後では血管内皮細胞は紡錘状に変形していた。また、ローダミン-ファロイジン染色後に蛍光顕微鏡で観察すると紡錘状に変形した血管内皮細胞内のアクチンを観察することが可能であった。
４．考察
	  数 値 流 体 力 学

CFD(Computational Fluid

Dynamics)は脳動脈瘤破裂を予測するツールとしての応用が期待されているが、様々な計算上の制
約や生物学的な点を見れないという欠点があり、臨床現場で本格的な活用はできていない。本シス
テムでは実物大の動脈瘤形状内で様々な血行力学
的負荷を加え血管内皮細胞内で起こる蛋白質の変化を免疫染色で確認することが可能となる。今後
CFD データと組み合わせることで wall shear stressなどの各 CFD パラメーターと血管内皮細胞内で起こる炎症やアポトーシスなどの細胞生物学的な変化の関係を解析して行く予定である。

	 ― 44 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（56）

OS3-1-1

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

弾性カプセルの流路内挙動に関する数値シミュレーション
加瀬篤志＊，関眞佐子＊＊ 関西大学

システム理工学部 [〒564-8680 大阪府吹田市山手町 3-3-35]

弾性カプセルについては，その形状を 100 個の節

１．緒言
管内を中立浮遊する粒子が，主流に乗って下流点と隣り合う節点間をつなぐ線形バネで表現した．

に向かう際，主流と直交する方向に動き，下流の各バネは初期長さ l0 からの伸びl に比例した次式

管断面ではある特定の位置に集中する現象が知らで表される弾性力 F が生じるものとした．

れている．これは Segré-Silberberg 効果と呼ばれて


F Ehm l / l0  e(1)

おり，流体が粒子に及ぼす横方向の力（揚力）がここで，E はカプセル表面の弾性膜のヤング率，

釣り合う平衡位置に粒子が集まるものと考えられ

hm は膜厚を表し，e はカプセル表面に沿った単位ている．剛体粒子については，円管や矩形管を用

ベクトルを示す．

いた実験において様々な興味深い結果が報告されているが，変形性を有する粒子に対しては，まだ

３．計算結果と考察
図 2 に，Re = 100 における y = 0.3H からスター十分な知見が得られていない．
本報告では，表面の弾性率の異なる弾性カプセ

トした 3 種類の弾性カプセルの重心位置の軌跡を

ルをポアズイユ流れに中立浮遊させた場合の二次示す．比較のため，同条件における剛体粒子の軌

元数値シミュレーションを行い，カプセルの挙動跡を破線で示す．図 2 から，いずれの粒子も主流に対する弾性率の影響について検討する．

方向（x 方向）に進むにつれて y 方向にも移動する様子が確認できる．剛体粒子が流路壁寄りに移動するのに対し，弾性カプセルは流路中央（y = 0.5H）

２．計算条件と方法
非圧縮性粘性流体が２枚の平行平板間を圧力差寄りに移動し，弾性率 Ehm が小さい程流路中央ににより駆動されて流れており，その中に弾性カプより近づく傾向が確認できる．また，弾性率 Ehm

セルが１個中立浮遊している場合を考える．弾性が小さいほど平衡位置に漸近するまでに x 方向に

カプセルは薄い弾性膜と内部流体からなり，外力長く移動することが分かる．これらの結果には，が加わっていない状態で円形であり，内部流体は流路内の赤血球の挙動との類似性が見られる．

外部の流体と等しいものと仮定する．
図 1 のような矩形（幅 H ×長さ L）の計算領域を考え，上下の境界上（y = 0, H）では滑りなし条件を課し，左右の境界上（x = 0, L）では周期条件及び圧力差p を与えた．弾性カプセルは初期形状を
直径 D の円形とし，今回は L/H = 5，D/H = 0.25 の条件で計算した．レイノルズ数は Re = UH/(ただし，U は平均流速，は流体の動粘度)で定義する．
yFig. 2 Trajectories of elastic capsules and a rigid

L
Periodic

H

No slip
Flowparticle

y
0

D

x

particle suspended in the 2D Poiseuille flow (Re=100).

r : density
h : viscosity

４．結言

Periodic
No slipx

弾性率が異なる弾性カプセルに対し，二次元数値シPressure difference : p

ミュレーションによりPoiseuille流れ中の挙動を調べた

Fig. 1 Flow configuration and calculation conditions.

結果，弾性カプセルは弾性率が低い程，重心位置
が流路中央に近づく傾向が示された．

流れの基礎式としては，ナビエ・ストークス方
程式及び連続の式を用いる．ただし，ナビエ・ス

本研究の一部は JSPS 科研費(25630057)及び関西大

トークス方程式の外力項には，埋め込み境界法に学先端科学技術推進機構研究グループの助成を受けた．

基づき，弾性カプセルの変形に伴う力を与える．

― 45 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（57）
OS3-1-2

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

カプセルを用いた血液凝固時間測定装置の試作とその応用
貝原 真＊，内村 功＊＊，五十嵐 尚＊＊＊，高橋 秀樹＊＊＊，中川 隆一＊＊＊＊[〒353-0004 埼玉県志木市本町 5-17-2-211]＊＊＊＊＊

千代田朋仁クリニック
大陽工業（株）ＦＳ装置カンパニー

１．緒言

凝固した血液が回転落下するかどうかを調べた結 超高齢化社会の到来とともに，静脈系血栓を含果，スロープの角度が５～７°，血液量が ～む血栓症に関する認識が益々高まっており，その１PO であれば測定できることがわかった。

予防を中心とする発症リスクの簡便な測定・評価

 ヒトの血液の凝固時間は，血液の入ったカプセ法の開発が望まれている．我々が使用してきた減ルを一定時間間隔ごとに回転落下させ，カプセル

衰振動型レオメータでは，複数の血液試料の凝固が回転落下しなくなった時から求めた．血液凝固

時間を同時に測定することが難しい場合がある．

が起こり始めると回転落下時間が延長し，その後

そこで，この欠点を解消するために簡単な装置を短時間でカプセルは回転落下しなくなった．凝固

試作し，血液凝固時間の測定を行った．ここでは，を促進するガラス粉末を血液に添加すると，凝固

試作した２つのタイプの測定法および各種血液試

開始時間は極端に短縮した．第ｘD 因子インヒビタ

料の凝固時間を測定した例を紹介する．特に筆者ーを加えた全血の凝固時間は、インヒビターの濃が今までレオロジー的・生化学的解析を行ってき度の増加とともに延長した．

た血流停滞での血液凝固（静脈血栓）の研究>１@

に関連して，静脈血栓発症リスクの評価について

４．考察

も言及したい．

 本測定法により複数の血液試料の凝固開始時間

を簡便に再現性良く測定できることがわかった．

２．実験方法

血液の凝固能の評価，凝固に関与する酵素や薬剤

血液試料を入れるカプセルは，中央部で２つのの効果の評価にも利用できる可能性が示唆された．


半球に分離することができるポリプロピレン製の 本測定法は，減衰振動型レオメータでの測定同楕円状球体（D[HVRIREODWH：DQGPP）様，血流が殆ど停滞した状態での血液凝固を測定を用いた．傾斜した板の上に凵字型の溝があり，していると考えられる．この状態では，赤血球に溝の上方には溝と直交するように配置したゲート，

存在する酵素が第 ,; 因子を活性化することが凝下方にはカプセルの回転落下を受け止めるストッ

固開始のトリガーの一つと考えられ>１@，本測定

パーが設置されている．カプセルをゲートの上方は静脈血栓発症リスク評価に利用できることが期（外側）に置き，ゲートを上げた時にカプセルが待される．

回転落下してストッパーの位置に到達するまでの

時間を計測，あるいはカプセルがスロープ板を落５．結言

下するかしないかを観察する．測定原理は同じで

 本測定法は非常に簡便であり、血液凝固開始時間をあるシーソー型装置についても紹介する．

簡単に決定できることができる．現在，自動測定・評

血液試料には，ウシの血液および成人ヒト（発価のできる装置を開発しており，今後基礎および臨床表者の一人）の血液を用いた．血液凝固は，抗凝データの集積を行う予定である．

固剤としてクエン酸ナトリウム水溶液を用いて採文 献

血した血液に塩化カルシウム水溶液を添加して発動させた．

  .DLEDUD 0 5KHRORJLFDO VWXG\ RQ
FRDJXODWLRQRIEORRGZLWKVSHFLDOUHIHUHQFH
WR WKH WULJJHULQJ PHFKDQLVP RI YHQRXVWKURPEXVIRUPDWLRQ-%LRUKHRORJ\



血液凝固を促進あるいは遅延させる試薬を添加した時の凝固開始時間についても測定した．

３．実験結果 予備的実験として，ウシの非血液が入ったカプ
セルがスロープ板上を回転落下する時間，および― 46 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（58）

OS3-1-3

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

体外循環流路における血栓形成の検出
Nguyen Huu Dung＊, Sapkota Achyut＊, 丸山修＊＊, 武居昌宏＊＊
千葉大学大学院 工学研究科 [〒263-8522 千葉県千葉市稲毛区弥生町 1-33]＊＊
産業技術総合研究所

計測を用いて，静的状態での血栓形成過程における電気特性の変化を計測した結果，比誘電率の変化から血栓検出が確認された 1)．また，静的状態
における血栓体積，血栓ヘマトクリットを変化させたときの電気特性を計測した結果，比誘電率が血栓体積，血栓ヘマトクリットの変化に相関があることがわかった 2)．これらの研究は静的状態において行われたものであり，流動状態の血液における血栓形成過程の計測データは不十分である．
そこで，本研究の目的は，流動状態における血液の血栓形成過程の電気特性を計測し，血栓検出の可能性を検討することである．
２．実験方法
実験装置は恒温槽，リザーバー，ローラーポンプ，
測定容器，インピーダンスアナライザー，制御用 PCで構成されている．
恒温槽の温度は 37°C で設定されており，血液流量は 2.16L/min である．測定容器の電極とインピーダンスアナライザーは 4 端子プローブにより接続されている．インピーダンスアナライザーは測定対象の電気容量を測定した．実験では，まず，リザーバーに 800mL のブタ全血(H=39%)を充填した．血液に対して，0.02M CaCl2 を添加し，CaCl2 を添加したときを計測の開始時間 t=t0 として，t=150min 計測した．
このとき，t0 から t=150min まで，10min ごとに，ACT値を計測した.
３．実験結果Fig.1 は流動状態において，血栓形成過程における電気容量と ACT 値の時間変化を示している．
測定開始後，電気容量は時間経過と共に減少し，およそ 110min においてピークが現れ，その後，増加した．また，ACT 値は測定終了時まで減少した．

測定開始から 110min までは ACT 値と電気容量の相関が確認できた．
350

2 Capacitance
区間移動平均Cp(750[kHz])
2 区間移動平均 (ACT)

1.01

300

ACT

250

1

200

150

0.99

100

0.98
0.97

50

0

50
100
Time t [min]150

ACT [sec]

1.02

Nomarlized CapacitanceCp [-]

１．緒言
 循環器系疾患の治療方法として，補助人心臓や人工透析などが用いられる．しかしながら，これらの治療方法には血栓が形成する問題がある．そこで，血栓をモニタリングする方法として，現在
Activated clotting time(ACT)などのオフライン計測が行われているが，オンラインで血栓をモニタリングする装置は存在しない．既往研究では，電気

0Fig.1 Transtitions of Capacitance and ACT with time.
４．考察
 流動状態の血栓形成過程において，電気容量の変化は静的状態の血栓形成過程の変化と同様の結果を示した．このことから，ピークが現れた時間
において，血栓が形成されたと考えられる．また，
110min 後の電気容量の増加は赤血球凝集による影響であると考えられる．
５．結言 電気計測を用いて，流動状態の血栓形成過程における電気特性を計測した結果，血栓形成過程における電気容量の時間変化が明らかとなった．
謝 辞 本研究の一部は，千葉大学 COE スタートアッププロ
グラム，科研費若手 B(課題番号：：26750143)挑戦的萌芽研究（課題番号：26630046）によってなされました．
ここに厚く御礼申し上げます．
文 献1) 朝倉悠太，サプコタアチュタ，丸山修，小阪亮，山根隆志，武居昌宏：誘電緩和法によるヘマトクリットをパラメータとした赤血球の特性周波数と血栓形成過程の計測，日本機械学 会 論 文 集 ， Vol.80, No.816, [DOI:
10.1299/transjsme.2014bms0245],2014
2) Takuto Fuse, Achyut Sapkota, Osamu Maruyama,
Ryo Kosaka, Takashi Yamane, Masahiro Takei:
Analysis of the influence of volume and red blood
cell concentration of a thrombus on thepermittivity of blood, Journal of Biorheology― 47 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（59）
OS3-1-4

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

シングルニードル透析の機能的再循環の評価
藤原千尋＊，望月精一＊＊，小川武人＊＊，小野淳一＊＊＊ 岡山大学病院

血液浄化療法部 [〒700-8558 岡山県岡山市北区鹿田町２丁目 5-1]
川崎医療福祉大学 医療技術学部 臨床工学科＊＊

B 0.84±0.02 mL(n=10，NS)，250 mmHg で，A 0.98

１．緒言
血液透析は，
全国約 30 万人の末期腎不全に対する腎±0.04 mL，B 0.98±0.05 mL(n=14，NS)，300 mmHg

代替療法として広く知られている．2 本の穿刺針を用で，A 1.02±0.15 mL，B 1.01±0.15 mL(n=13，NS)いる血液透析は，血液ポンプを連続的に動作させ，よであった．

り高い透析効率を得ることができるため，臨床では一般的な手法となっている．これに対し，シングルニー
ドル透析(SN 透析)は 1 本の穿刺針を用い，血液ポンプ
を間歇的に動作，同期したバルブの開閉により，脱血と送血を繰り返す手法である．
我々は，SN 透析による透析効率低下の要因が平均血流量の低下によるものだけでなく，送血時に再循環が生じると報告した 1,2)．今回，SN 透析による再循環を評価し，再循環量を定量評価した．
図１．送血初期に生ずる各流量の乖離
２．実験方法
SN 透析の流量と圧力計測が可能なシステムを構築

４．考察
送血初期に患者側へ流入する Y-outflow 以外に，した 1,2)．流量計測は，超音波血流計を Y 型コネクタの脱血側接続部(inflow)，送血側接続部(outflow)，患者

脱血側へ流入する inflow が確認され，血液回路内側出口部(Y-outflow)に固定し，
リアルタイムに流量デに生じた再循環と考えられた．送血初期に生じたータを取り込んだ．実験モデル構築および実験手技に

outflow と Y-outflow の乖離は，バルブ開放時については，日本透析医学会が策定した血液浄化器の性圧縮された溶液により発生する高い流速と溶液の能評価法 20123)を参考とした．

粘度，および穿刺針内径の影響が考えられた．

灌流液は,逆浸透水にてショ糖を溶解し，40 wt%シ
ョ糖溶液(粘度: 3.62 mPa・s，36.7 ℃)を作成した．

５．結言

灌流液温度は，恒温槽にて加・保温し，送血チャンバ

送血初期に生じた乖離は，バルブ開放時に発生するに固定した防水型デジタル温度計を用い 37.0±1.0℃に高い流速と溶液の粘度，および穿刺針内径の影響が考維持した．

えられた．SN 透析は，血流速度や穿刺針、静脈圧切替

SN 透析の設定は，血流量 200 mL/min，静脈圧切替

値を最適化することで，血液回路内再循環量を最小限

値は下限圧を 100 mmHg に固定し，上限圧をそれぞれにとどめ，血液透析の治療効率を担保することが可能

200，230，250，300 mmHg とした．各データは 2 分以であると示唆された．

上記録し，サンプリング周波数は 50 Hz とした．また
統計解析にはJMPを用いた．
2群間の比較にはWilcoxon
検定を適用し，p<0.05 を有意と見なした．
３．実験結果穿刺針 16G において，outflow と Y-outflow の差分(A)と，脱血側へ再流入した inflow (B)を示す(図 1)．再流入量は,静脈圧切替値上限圧 200 mmHgの時,A 1.02±0.23 mL，B 1.01±0.22 mL(n=18，
NS)であった．230 mmHg では，A 0.84±0.02 mL，

文 献
1) 藤原千尋, 小川武人, 小野淳一, 望月精一：シング
ルニードル透析中の回路内流量・圧力の測定と解析, 日本バイオレオロジー学会誌, 26(1), pp. 5-7,
2012．
2) 藤原千尋, 小川武人, 小野淳一, 小笠原康夫, 望月
精一：シングルニードル透析における血液ポンプのローラー停止位置からみた最適操作条件の検討,
生体医工学, 50(6):645-650, 2012．
3) 川西秀樹, 峰島三千男, 平方秀樹, 秋澤忠男：血液浄 化 器 の 性 能 評 価 法 2012, 透 析 会 誌 ,45(5):435-445, 2012．

― 48 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS3-2-1

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

AAPH による酸化ストレスが赤血球に及ぼす
血液学的・レオロジー的影響の検討
丸山徹＊，小田代敬太＊＊，有田武史＊＊，赤司浩一＊＊，馬渡志郎＊＊＊，藤野武彦＊＊＊

九州大学 基幹教育院 [〒816-8580 福岡県春日市春日公園 6-1, maruyama@artsci.kyushu-u.ac.jp]＊＊
九州大学 病態修復内科学＊＊＊（株）レオロジー機能食品研究所＊

１．緒言
生体酸化ストレスは老化、癌、高血圧、糖尿病などに重要な役割を演じている。また赤血球は酸素運搬体として常に酸化ストレスに暴露されているが、その血液学的また血液レオロジカルな影響を定量的に検討した報告は少ない。そこで今回わ
れわれは、AAPH による安定した酸化ストレスをヒト赤血球に負荷させてこれらを定量的に検討した。
２．実験方法
本研究はレオロジー機能食品研究所内の倫理委員会の承認によりヘルシンキ宣言(2000)に従って行った。
健常人 6 名（平均年齢 28.9 ± 10.3 歳）から同意のもとに約 15 ml の静脈血を空腹時に EDTA およびチトラー
トを用いて採血した。直ちに血液学的検査（血球算定、
平均赤血球容積・ヘモグロビン(Hb)値・Hb 濃度、ヘマ
トクリット値）を行い、HEPES バッファー生食水を用いてヘマトクリット値 3%の赤血球浮遊液を作成した。
50 mM の AAPH（C8H18N6・2HCl; MW = 271.2、和光純薬）を 36℃で作用させ、経時的に 180 分まで血液学的
また血液レオロジカルな評価を行った。反応は氷冷下に停止させ遠沈後 HEPES バッファー生食水で赤
血球を洗浄した。溶血は比色法（540 nm）、メトヘモ
グロビンはシアン化カリ/フェリシアン化カリによる比色法（630 nm）で定量し、赤血球の変形能はニッケ

トヘモグロビンを生成し膨化する現象に先行してルメッシュ濾過法で測定し、濾過圧 100 mmH2O の流量変形能が著明に低下し、最終的に溶血に至ること（生食水に対する相対値；%）を変形能の指標とした 。

が明らかになった。先行研究 3)から赤血球膜リン

一方で AAPH を作用させない検体を対照とした。

脂質の過酸化反応が起きて、膜の流動性が低下す

３．実験結果ることが初期変形能低下の一因と考えられた。

1)平均赤血球容積とメトヘモグロビン濃度は AAPH 暴

文

露後60 分以降に増加し、溶血も60 分以降に加速した。
赤血球変形能の低下はAAPH 作用後40-60 分間にもっとも顕著であった（右上図）。60 分以降は赤血球の変形能がさらに低下して 50-70 mmH2O の濾過圧を残して濾過されなくなり（右下図）、赤血球によるフィルター
閉塞（フィルター口径 5.31 μm）に至ったと判断された。
一方対照の赤血球浮遊液は 180 分後も変形能の明らかな低下は認めなかった（右上図）2)。
４．考察
今回 AAPH による酸化ストレス下の赤血球はメ

献1) 丸山 徹、小田代敬太：赤血球変形能の測定と医学的応用，B&R（電子版），27，2-7，2013．
2) Odashiro K, Maruyama T, Akashi K, Sato A,
Mawatari S, Fujino T: Marked impairment of
human erythrocyte filterability caused by oxidant
stress with AAPH precedes oxidative hemolysis.
Membrane 39, 48-55, 2014.
3) Mawatari S, Saito K, Murakami K, Fujino T:
Absence of correlation between glycatedhemoglobin and lipid composition of erythrocyte
membrane in type 2 diabetic patients. Metabolism
53, 123-127, 2004.
（COI 開示: なし）― 49 ―（60）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（61）
OS3-2-2

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

単軸引張試験によるヒト赤血球変形能の測定(硬化赤血球の見かけのヤング率と形状回復時定数の関係)
永井勇大＊，郡慎平＊＊，田地川勉＊＊＊，板東潔＊＊＊，＊

関西大学大学院

理工学研究科 [〒564-8680 大阪府吹田市山手町 3-3-35]＊＊
藍野大学 医療保健学部＊＊＊
関西大学 システム理工学部

３．実験結果と考察

１．緒言

図 2 に見かけのヤング率と時定数の関係を示す．

赤血球は優れた変形能を有しているが，様々な病気によりその変形能が低下すると毛細血管を通過しにく

図中の n はサンプル数，R2 は決定係数，各プロッ

くなり，血液循環器系疾患を引き起こす原因となる．

トは GA による硬化濃度でパラメータをふってい

そこで本研究では赤血球に対して単軸引張試験を行い，る．赤血球膜硬化に伴い時定数は下がり，ヤング

見かけのヤング率と形状回復時定数を計測し，変形能率は高くなる傾向が見られた．また，見かけのヤの測定を試みた．実験では，健常赤血球とグルタルア

ング率と時定数の関係について調べるために，曲ルデヒド(GA)により膜を硬化させた赤血球を対象に線近似を行ったところ両者に反比例の関係

見かけのヤング率と時定数を計測し，その関係につい(’Ea)がみられた(R2=0.801)．’の単位は粘性とて調べた．

同様のものとなるため，健常赤血球に対して ’を求めた結果，平均値は 7.61 Pa・s となった．今後、人為的に内部粘度を変化させた赤血球を作製し，粘度変化の影響を確認できるか調査する必要があ
る．

700

ms

 =6779/ Ea

R2=0.801

500
400

0 ppm
0.4 ppm
0.8 ppm
1.6 ppm

300
200
100
0

し，一方のピペットを引くことで単軸引張を与えた．
その時の様子を撮影し，引張中，解放後の引張軸方向の赤血球の長さを計測した．本研究では引張応力とn =160600

２．実験装置と方法 1)
倒立型顕微鏡の両肩に，三次元操作が可能なマ
ニピュレータを取り付け，各マニピュレータにはマイクロピペットを取り付けた．マイクロピペッ
トはチューブを介してシリンジと接続されており，
ピペット内圧を下げることで赤血球を吸引・保持することができる．またシリンジからピペットの間には圧力計を取り付けており，ピペット内の圧力変動を測定することができ，これを赤血球にかかる引張応力とみなした．
赤血球の両端に二本のピペットを近付け吸引・保持

Fig.2

0

100 200 300 400 500
Ea Pa

Relationship of apparent Young’s modulus andtime constant.

赤血球の引張方向の真ひずみはほぼ比例関係とみなせたため(図 1(a))，Hooke の法則を基に見かけのヤング
率 Ea を算出した．また，解放後の赤血球の長さは時間

４．まとめ
見かけのヤング率と形状回復時定数の関係を調経過に伴い一次遅れ系の挙動を示しながら形状回復したため，Kelvin モデル で，モデル化を行った．モデ

べるため，健常赤血球と硬化赤血球に対して単軸

ルを基に実験結果を近似し，時定数を算出した(図引張試験を行った結果，見かけのヤング率と時定

1(b))．

数には反比例の関係がみられた．また，見かけの

2)

50

10

 =154.9 ms

10-1



 Pa

40
30

ヤング率と時定数を計測することで赤血球の粘性

020５．参考文献1)加藤陽介，他：第 17 回関西大学先端科学技術シンポ

100Ea =76.2 Pa0

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5(a)  vs 

特性を計測できる可能性が示唆された．

10-2
0

100 200 300 400 500

t ms(b)  vs t

Fig.1 Experimental results in uniaxial tensile test.

ジウム講演集，p247-248，2013．
2)Fung YC.: Biomechanics -Mechanical Properties of
Living Tissue-, Springer-Verlag, 1993.

― 50 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（62）

OS3-2-3

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

せん断に起因した血球破壊現象に対する表面粗さと   
流れスケールが与える影響
上田直生＊,長嶋健太郎＊＊,小栗拓＊＊,三田俊宏＊＊,渡邉宣夫＊,＊＊＊芝浦工業大学大学院 理工学研究科 [〒337-8570 埼玉県さいたま市見沼区深作 307]＊＊
芝浦工業大学 システム理工学部 生命科学科
１．緒言

なお実験の試行回数は  回である

現在人工心臓の小型化が進みそれに伴いますま３．実験結果

すポンプの回転数が必要となり血液に負荷され測定された算術平均粗さεは ～>μP@

るせん断が増大することによる血液損傷のリスクの範囲で様々な値をとった三種類の流れスケーが高まりつつあるこのことからも物理的刺激にルとコーン部表面粗さレベルの環境下において血起因した血液損傷について理解することは大変重液を  分せん断負荷を与えたものの溶血要である従来の血液損傷に関する知見として一率をε/ 毎で比較した溶血率が時間によって上様せん断応力 τ とその曝露時間 W が溶血率に昇するだけでなくε/ が  から  に上与える関与式が知られている  これに加えて血昇すると溶血率は各せん断時間帯で約 上昇

液損傷には血液接触面の表面粗さも関係する事がした

近年報告された  このことから推察した結果表

面粗さと流路幅の関係も血液損傷に影響すると仮説を立てたそこで本研究は実験環境を構築しこ

の仮説を検証することを目的とした



２．実験方法

上記の検証実験を行う為二重円筒型のカップ＆コー

ン式回転粘度計の機構を採用した一様せん断流れ発生



せん断応力 ‪†‧⁍⁂⁓⁏‒

装置を試作したこの装置は円筒型のコーンを固定し)LJε/ とせん断負荷時間及び溶血率の関係図

外側の中空型カップ部をモータの動力によって回転さ

４．考察

せることでカップとコーン間にクエット流れを発生さ)LJ より同一せん断応力 >3D@下で粗さ面せる仕組みである内径Φ>PP@のカップ 5 に対からの幅が広くなる程溶血率が小さくなり狭くし軸径がΦ>PP@のコーン U を用なる程増大したこのことから血液接触面がある意することで 種類の流路幅 K 5U を 

程度の表面粗さを有している場合でも血液流路>PP@と設定したなおコーンの表面粗さ 算を広く確保できれば溶血を低減できると考える

術平均粗さ も研磨作業により数種設定し測定

この結果から我々の仮説の妥当性が示された

はミツトヨ社6- を用いた各流路幅の条件下

５．結言

で血液に一様せん断応力 >3D@を負荷できるよ

一様せん断負荷装置を用いて うにモータの回転速度を調節したその後吸光度>PP@の三種類の流路幅が異なる環境下で一様せんと濃度との相関性から溶血率を算出した血液実

断応力 >3D@を血液に負荷しその溶血率を「表験後に測定したコーン部の表面粗さを測定し「表面粗さε流路幅 /」で比較した結果ε/ と溶血

面粗さε流路幅 /」を導出しこの値とせん断負率とに正の相関性がある可能性が示された

荷時間が溶血率>@に与える影響を検証した
に与える影響を検証した



謝辞

アルミ製フレーム装置製作について本学工作室鳴嶋一男氏及び宮

アクリル製
血液チャンバ

城博氏に加えて粗さ測定に埼玉大学森田真史教







授及び三木将仁氏より精力的にご協力頂いた
文 献

モーター
(BMU230A-1
Orientalmotor)

1) R.Pail,el al, 2003,Artif Organs 27,517-529
2) O.Maruyama,et  al,  2006  Ibaraki  district

モータードライバ(BMUD30-A
Orientalmotor)

conference2006, 47-48)LJ一様せん断流れ発生装置
一様せん断流れ発生装置

― 51 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（63）
OS3-2-4

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

フィブリノゲンクライオゲル：フィブリノゲン分解産物の添加効果
土屋彩果＊，窪田健二＊，落合正則＊＊，土橋敏明＊，外山吉治＊
群馬大学大学院 理工学府 理工学専攻 [〒376-8515 群馬県桐生市天神町 1 丁目 5-1]＊＊
北海道大学 低温科学研究所

＊

１．緒言
 血液凝固因子の 1 つであるフィブリノゲン(Fbg)0

は中央の E 領域と両端の D 領域がコイルドコイル

-200
-400

素トロンビンの作用によりフィブリンへと転移し，-600

f / Hzでつながった分子量 340kDa の糖蛋白質である．酵
フィブリンゲルを形成する．一方，Fbg 水溶液を低温度下に曝すと，トロンビンが作用することな

Fbg 1.0mg/ml
Fbg 0.5mg/ml
Fbg 1.0mg/ml + FrgD 1.5mg/ml
Fbg 0.5mg/ml + FrgD 1.5mg/ml

-800
-1000
-1200

く Fbg 分子が集合してクライオゲルを形成する．

-1400

フィブリンゲルとフィブリノゲンクライオゲルは，-1600

全く異なるプロセスを経て形成されるが，これま-1800での研究から類似したゲルネットワーク構造を有

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

time / min

することが示唆された 1)．

図 2℃にクエンチ後のフィブリノゲン分子集合にともなう共振周波数の経時変化

フィブリノゲンクライオゲルは，クリオフィブ
リノゲン血症やレイノー病などの低温疾患と深い減少が観測された．Fbg 水溶液に FrgD を添加する関係があると考えられることから，メカニズムのと周波数の減少は抑えられ，Fbg の集合が抑制さ

解明は臨床分野においても重要である．本研究はれることが分かった．    

クライオゲル形成のメカニズム解明を目指し，低４．考察

温度下での Fbg 分子間の相互作用部位の特定を行

 FrgD 添加はフィブリノゲン集合過程においてうための第一歩として，クライオゲル形成へのフ抑制効果を示すことが分かった．この原因として，

ィ ブ リ ノ ゲ ン 分 解 産 物 であ る フ ラ グ メ ン ト D

添加された FrgD がフィブリノゲン分子の E 領域

(FrgD) と E 領 域 を 含 む フ ラ グ メ ン ト NDSK

あるいは D 領域にターミネーターとして吸着し，(FrgNDSK)の添加効果について検討した．

集合を抑制したものと考えられる．よって，クラ２．実験方法イオゲル形成には，D 領域同士あるいは D 領域と

 試料はウシ由来 Fbg（Sigma-Aldrich, Type I-S）

E 領域の相互作用の存在が示唆された．現在これを精製して用いた．フィブリノゲン分解産物であらの相互作用を明らかにするために FrgNDSK のる FrgD と FrgNDSK は，Fbg を Plasmin および CNBr

添加効果の実験を進めている．

分解にて作製した． 測定には 9MHz AT カット水晶振５．結言動子を用いた水晶振動子マイクロバランス (SEIKO

 FrgD 添加によりフィブリノゲン集合への抑制

EG & G, QCA922) を使用した．Fbg 水溶液を 25℃か効果が認められたことから，フィブリノゲンクラ

ら 2℃へクエンチしたときの質量変化と粘性変化にとイオゲル形成には，フィブリンゲル形成に必要なもなう周波数と抵抗値の変化を測定し，Fbg 分子の集A ノブ‐a ホールおよび B ノブ‐b ホール相互作用

合過程を調べた．

に代わる D-D あるいは D-E 相互作用の存在が示唆

３．実験結果された．

 水晶振動子マイクロバランス（QCM）を用いて文献測定したクライオゲル形成過程における周波数変化を図に示す．試料は Fib 水溶液 0.5mg/ml および

1)1.0mg/ml に対して，それぞれ FrgD 水溶液を 1.5mg/ml

Toyama, Y., Kawashima, N, Masuda, Y., Kogure,
H., Kubota, K., and Ochiai, M.: Effects of

添加したものを用いた．矢印はサンプル温度が 2℃に達した時間である．いずれの試料においても温Saccharides on Fibrinogen Gelation Induced by Low

度の低下とともに Fbg の集合にともなう周波数のTemperature, MRS-J, 31, 747-750, 2006.

― 52 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS4-1

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

細胞シート・マトリックスシートの粘弾性計測法の開発
影島賢巳＊，丸山敏朗＊，赤間智也＊＊，中邨智之＊＊＊関西医科大学 物理学教室 [〒573-1010 大阪府枚方市新町２－５－１]＊＊
関西医科大学 薬理学講座

１．緒言

したシートの２種類である．電磁石にステップ状

 細胞外マトリックスの主要成分の１つである弾性線

電流を流して μN の磁気力を印加した細胞シ

維は，体内で再生不可能なため，これを人体外で再生ートの 3%6 バッファ中での変形量時間変化を図２させ移植することは再生医療における重要課題である．

に示す．瞬間的な変形と遅延弾性的な変形が見ら

近年，cm レベルの大面積細胞シートを培養・分離する

れ，後者はさらに約  秒と約  秒の時定数の２過画期的技術が開発された．また，細胞培養においては程から成り，9RLJW.HOYLQ 型，0D[ZHOO:HLFKHUW

弾性線維形成タンパク質を添加することにより弾性線型のいずれにしろ３段５要素の力学モデルで表現

維形成を増やすことができるようになりつつある．しできる．負荷力を変えて計測すると，２つの時定数

かしこれが細胞外マトリックスの力学的特性に与えるが負荷力とともに増大する傾向が見られ，変形に伴う影響を測定する手法は開発されていない．本研究では，内部粘性の増加を示唆している．負荷を取り除いた

単一細胞レベルの 10 μm 程度の薄さで非常に柔らかい

際の戻り変形も同じく３過程から成っている．以

シートの微弱な力学負荷に対する特性を，生理環境下上の傾向はマトリックスシートでもほぼ同様であった．


で高感度に検出する新しい計測手法を提示する．

２．実験方法 本研究では，図 1 のように，円形シート中央に磁性球を載せ，電磁石で磁気力を及ぼして負荷を与える．
図２ 電磁石の電流（細線）と細胞シート変形量（太線）

磁気力は，電磁石の電流を精密に制御して自在にコントロールできる．細胞シートの変位は磁性球の位置を

光学式変位計で検出して計測する．この方式では，生

４．考察

理環境下に置かれた試料に μN オーダーの微弱な負荷

 これらの測定から得られる非常に興味深い知見を加えることができ，自在な時間波形を持つ磁気力をは，３つの変形過程による変位の割合に，負荷の印可できるので，静的応答に加え，緩和や流動のよう

21 と 2)) で見出された差異に関するものである．

な動的過程や粘弾性スペクトルの計測も可能となり，この差は負荷力の大きさに依存するほか，マトリ

破断のような実用上の極限状況の再現も期待される．

ックスのみのシートより細胞シートにおいてより顕著であった．細胞の生命活動がレオロジー的特性に影響を及ぼしていることが示唆される．

５．結言 この試料のようにヘテロで階層的な系が，わずか３段の力学モデルで表現できることは興味深いが，そのメカニズムは不明である．３者は全く独立ではなく負荷の大きさや履歴に応じて相互に移り変わると考えられるので，力学負荷に対する生体の柔軟な応答を可能にするメカニズムがあるのかもしれない．

図１ 磁気力式細胞シート計測装置の模式図





謝 辞

３．実験結果 試料はヒト皮膚線維芽細胞をセルシード社の温度 本研究は，関西医科大学病態分子イメージングセン

応答性培養皿 UpCell 上で培養し剥離した細胞シー

ターおよび同再生医療コンソーシアムの支援を受けてトと，細胞を除去して細胞外マトリックスのみに実施されたものです．ここに謝意を表します．

― 53 ―（64）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（65）
OS4-2

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

細胞のマイクロ構造感知に対する接着体分布の寄与
三好 洋美＊，鈴木 健介＊＊，山形 豊＊，安達 泰治＊＊＊
理化学研究所 光量子工学研究領域 [〒351-01098 埼玉県和光市広沢 2-1]＊＊
京都大学 大学院工学研究科＊＊＊
京都大学 再生医科学研究所＊

１．緒言
細胞内外で発生する力は，細胞-細胞外基質間の接着体を介して相互に伝達される．そのため，細胞において，細胞-細胞外基質間の接着体は，足場
材料の微細形状やかたさをはじめとした細胞外力
学環境因子の感知に重要な役割を果たしていると考えられる 1)． そこで本研究では，細胞におけるマイクロ構造感知および運動状態決定に寄与する胞の運動応答を，無処理の細胞と比較した結果，いずれの細胞においても，幅広（20 µm，10 µm）のマイクロ溝において，Turn の割合が減少し，Constraint の割合が増加した．
以上の結果から，細胞がマイクロ溝を感知し，方向転換（Turn）するメカニズムにおいて，細胞外縁部の初期接着体，および，葉状仮足と細胞体部の成熟接着体が重要であることが示唆された．

因子として，細胞-基質間の接着体の空間分布に着目し，接着体分布のマイクロ溝状構造に対する細胞の運動応答への寄与を評価した．
２．実験方法
実験には，アレチネズミ繊維腫由来の IMR33 細胞を用いた．異なる溝幅（20 µm, 10 µm, 3.5 µm）の単線マイクロ溝を付与したポリジメチルシロキ
サン（PDMS）製の試験用基質を作製し，マイクロ溝に遭遇した IMR33 細胞の運動応答を評価した．
さらに，ミオシン調節軽鎖キナーゼの阻害剤である ML-7，および，Rho 結合キナーゼの阻害剤である Y-27632 を用いて IMR33 細胞の接着体分布に摂動を加え，同様の運動応答評価を行った．
３．実験結果および考察
溝幅 20 µm, 10 µm, および 3.5 µm のマイクロ溝に 遭 遇 し た IMR33 細 胞 の 運 動 応 答 を Turn,

Fig. 1. Fluorescent micrographs of (a, c) focal contactsand (b, d) focal adhesions in (a, b) normal cells and (c,d) Y-27632 treated cells. Scale bars, 20 µm.

Constraint, Cross の三種類に分類した結果，溝幅が４．結言

狭まるにつれ，Turn の運動応答を示す細胞が減少し，Cross の運動応答を示す細胞が増加した．このことから，IMR33 細胞は，マイクロ溝を感知し，溝幅に応じて運動応答を変化する性質を有するこ

細胞接着体の空間分布は，細胞の由来組織によって異なる．今回の結果と，先導端付近の焦点接着斑の空間分布と細胞の溝横断（cross）との関係を示とが示された．
IMR33 細胞において，初期接着体は細胞の外縁部に分布し（図 1a），成熟接着体は，細胞全体にた異種細胞分離のコンセプトを確立したい．

分布した（図 1b）．細胞を Y-27632 で処理すると，
細胞外縁部の初期接着体および細胞体部の成熟接着体が消失した（図 1c, d）．一方，ML-7 処理し

1) Miyoshi, H. and Adachi, T.: Topography designconcept of a tissue engineering scaffold forcontrolling cell function and fate through actin
cytoskeletal modulation. Tissue Eng B, 20,
609-627, 2014.
2) 三好 洋美，Jong Soo Ko，安達 泰治，山形 豊：
マイクロ構造化表面における細胞運動に対す
る焦点接着斑の寄与．日本機械学会 2013 年度
年次大会講演論文集．論文 No. J026011, 2013.

た場合には，細胞外縁部の初期接着体の分布は変化 せ ず ， 葉 状 仮 足 の 成 熟 接 着 体 が 消 失し た ．
Y-27632 処理細胞，および，ML-7 処理 IMR33 細

した過去の報告 2) とを合わせ，マイクロ溝を用い

文― 54 ―

献日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS4-3

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

つつき刺激負荷時の血管内皮細胞内
ジアシルグリセロール応答宮本 聡＊，堀 翔太＊＊，中嶋 和弘＊＊＊，世良 俊博＊＊＊，工藤 奨＊＊＊
九州大学 大学院システム生命科学府 [819-0395 福岡県福岡市西区元岡 744]＊＊
九州大学 大学院工学府[819-0395 福岡県福岡市西区元岡 744]＊＊＊
九州大学 大学院工学研究院 機械工学部門[〒819-0395 福岡県福岡市西区元岡 744]ておいた細胞の培地へ添加した．遺伝子導入 4 時
１．緒言＊

血管内皮細胞は創傷が生じると，その創傷領域

間後に 10％FBS を含んだ DMEM に培地を交換しに集団で移動し，創傷箇所の修復を行う 1)．細胞培養した．遺伝子導入後の細胞は 10％FBS 含有のが移動する際には形態が変化し細胞骨格が再構築

DMEM で培養を行い 100％コンフルエントになされるが，ジアシルグリセロール(DAG)はこの細るまで 24h 培養した後, 実験に使用した．

2)

．しかし

２・３単一細胞へのつつき刺激  単一細胞に傷ながら，力学的に細胞損傷を再現した際の細胞内を与え， GFP-C1-PKCgamma-C1A の分布変化を観DAG の分布変化を報告したものはない．

察した．単一細胞への機械的刺激はホウケイ酸ガ

胞骨格の再構築に影響を及ぼしている

本研究では，GFP と PKCgamma 由来の C1 ドメイ

ラス電極 (B100-75，SUTTER INSTRUMENT) で任ンの融合タンパク質 GFP-C1-PKCgamma-C1A をウ

意の細胞を突く方法を用いた．マイクロマニュピ

シ大動脈由来血管内皮細胞に導入し，単一細胞にレータを用いて，先端径 4 μm のガラス電極を φ27

つつき刺激を与え，その際の周辺細胞の細胞内のガラスベースディッシュ (IWAKI)上の培養細DAG の分布変化を調査した．

胞に近づけ，任意の細胞をつつくことで傷を与えた．

２．実験方法

２・５蛍光観察  試薬負荷時の蛍光観察は共焦２・１ 細胞培養  実験ではウシ大動脈由来血点レーザースキャン顕微鏡(TE2000-U, NIKON）を管内皮細胞 (Bovine aortic endothelial cells: BAECs，

使用し，つつき刺激時の蛍光観察は倒立型蛍光顕東洋紡) を使用した．細胞の培養は Dulbecco’s

微鏡(ECLIPSETE2000-S,NIKON)を使用した．画像

Modified Eagle Medium (DMEM，GIBCO) に 10％の解析は ImageJ を用いた．

ウシ胎児血清 (Fetal Bovine Serum: FBS，BiologicalIndustries)を加えた培地を使用し，温度 37℃，湿度

３．結果および考察

100％，5％CO2‐95％Air でインキュベートした．

つつき刺激を与えたとき，刺激細胞では仮足での

φ27 のガラスベースディッシュ (IWAKI) をゼラ

輝度上昇が観察されたが，刺激細胞に隣接する細チンコーティングしたものに細胞を播種して蛍光胞での輝度変化は観察されなかった．しかし，隣観察を行った．

接細胞の細胞膜で輝度上昇が数例観察された．ま２・２ '$* 蛍光プローブと遺伝子導入  実験で使用したプラスミドとして，Tobias Meyer 研究

た，GFP のみを細胞に導入した際も，刺激細胞の室で開発された GFP-C1-PKCgamma-C1A (Addgene

仮足での輝度上昇と，隣接細胞の細胞膜での輝度

3)

plasmid 21205) を Addgene から入手した． 遺伝子上昇が数例観察された．このとき，刺激細胞に隣導入はリポフェクション法を用いて行い， Hily

接する細胞で Ca2+の濃度上昇が確認できたため，

Max (Dojindo) を使用した．遺伝子導入は細胞を継刺激が隣接細胞に伝播していると考えられた．

代後 24 時間の間に行った．細胞は遺伝子導入 1 時
間前に opti-MEM (Gibco) で 2 回洗浄し，opti-MEM

文 献

を 1 ml 添加しインキュベータ内でインキュベート

1) S. M. Bokhari, L. Zhou, M. A. Karasek, S. G.
Paturi and V. Chaudhuri, J Invest Dermatol 2006,
126, 460-467.
2) M. Huse, E. J. Quann and M. M. Davis, Nat
Immunol 2008, 9, 1105-1111.
3) E. Oancea, M. N. Teruel, A. F. Quest and T.
Meyer, J Cell Biol 1998, 140, 485-498.

し た ． 1 時 間 後 ， 4 ℃ の opti-MEM 100 μl に
GFP-C1-PKCgamma-C1A (2 μl[1 μg/μl]) と Hily
Max (4 μl) を混合して 15 分間室温 25℃でインキ
ュベートした．15 分後 GFP-C1-PKCgamma-C1Aと Hily Max の混合液を 37 ℃でインキュベートし― 55 ―（66）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（67）
OS4-4

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

つつき刺激時における血管内皮細胞内 PKC とコネキシンとの関係
稗田謙一＊，荒井雅貴＊，中嶋和弘＊＊，世良俊博＊＊，工藤奨＊＊＊ 九州大学 大学院工学府 機械工学専攻 [〒819-0395 福岡市西区元岡７４４]＊＊
九州大学 大学院工学研究院 機械工学部門
１．緒言
血管内皮細胞に創傷が生じると，血管内皮細胞が遊走を開始し創傷部位を覆うことがしられ，さらに，この遊走には Protein Kinase C α(PKCα)というタンパク質が関与していることが知られている 1)．PKCαは，つつき刺激時において細胞間の結合部に集積することが本グループの研究で明らかとなってきた．そこで，細胞間ギャップ結合の構成要素であるコネキシンを阻害した際に PKCαの集積がどのように変化するかを検討した．
２．実験方法
２・１細胞 試料として，ウシ大動脈由来血管内皮細胞(Bovine aortic endothelial cells:BAECs)(東洋紡)を使用した．細胞は Dulbecco's Modified Eagle
Medium:DMEM)(GIBCO) に 10% ウ シ 胎 児 血 清 (Fetal
Bovine Serum:FBS)(Hyclone)と 1%抗生物質－抗真菌剤(ペニシリンストレプトマイシン,アンテフォテリシン
B)(GIBCO)を加えた培養液を使用して温度 37℃，湿度100%，5%CO2，95%Air に保たれたインキュベータ内で培養した．
２・２プラスミド 本研究では細胞内での PKCα を可視化するため，ウシ由来の PKCα と単量体緑色蛍光タン
パク質 Dronpa-Green(Coral Hue)の融合タンパク質をコードするプラスミド pPKCα-DG を使用した．
２・３遺伝子導入 実験は継代数 6～10 の細胞を用いて行った．蛍光観察に用いた細胞の培養は φ27mm のガラ
スベースディッシュ(IWAKI)を使用した．PKCα-DG の遺伝子導入はリポフェクション法を用いて行い，遺伝子導入試薬として Hily Max(Dojindo)を使用した．遺伝子導入は細胞を継代後 14-16 時間の間に行った．細胞は遺伝子導入 1 時間前に Opti-MEM(GIBCO)で 2 回洗浄し，Opti-MEM を 1ml でディッシュを満たし，インキュベータ内でインキュベートした．1 時間後，4℃のOpti-MEM 100μl に 1μg/μl の濃度の pPKCα-DG 2μgと Hily Max 4μl を混合し 15 分間室温でインキュベー
トしたものを細胞の培地へ添加した．遺伝子導入 4 時
間後に 10%FBS を含んだ DMEM 2ml に培地を交換し培養した．遺伝子導入後の細胞は 10%FBS を含んだ DMEM で
1 日培養後，実験に使用した．

２・４細胞へのつつき刺激 細胞への力学刺激負荷は，先端径約 4μm のホウケイ酸ガラス電極(SUTTERINSTRUMENT)を，顕微鏡のステージ上に固定したマイク
ロマニュピレータ NMN-25(NARISHIGE)によって操作した．
２・５蛍光観察 つつき刺激時の蛍光観察は倒立型 蛍 光 顕 微 鏡 (ECLIPSETE2000-S,NIKON) を 使 用した．画像の解析は ImageJ を用いた．
３．実験結果18α-GA を使用することでギャップ結合を阻害
し，カルシウム応答および PKCα移動を観察した．
カルシウム応答に関しては，ギャップ結合が阻害されていない場合，従来報告されているように，つつき刺激部位を中心にカルシウム応答が広がる
様子が観察された．しかしながら，ギャップ結合を阻害すると，カルシウム応答が広がる速度の低下が観察された．PKCαの移動に関しては，ギャップ結合が阻害されていない場合，つつき刺激を受けた細胞の隣接細胞において，細胞間結合部に PKCαが集まる様子が観察された．しかしながら，ギャップ結合を阻害した場合，細胞間結合部に集まる様子が優位に低下し，ギャップ結合を阻害することで PKCαの移動に違いが観察された．

文献1) S. M. Bokhari, L. Zhou, M. A. Karasek, S. G.
Paturi and V. Chaudhuri, J Invest Dermatol
2006, 126, 460-467.

― 56 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS4-5

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会	  プログラム・抄録集

高温環境における腱細胞異化作用と細胞間情報伝達	 田代真啓＊，前田英次郎＊＊，大橋俊朗＊＊＊ 北海道大学大学院工学院 [〒060-8628	
  札幌市北区北 13 条西 8 丁目]
北海道大学大学院工学研究院 [〒060-8628	
  札幌市北区北 13 条西 8 丁目]

＊＊

１．緒言	
 

	
 

腱が力学環境の変化に適応する過程において腱	
 細胞は同化作用（コラーゲン産生）と異化作用（コ	 ラーゲン分解酵素 MMP-1 発現）のバランスを保っ	
 て恒常性を維持し，またはそのバランスが崩れる	 ことで組織の損傷・炎症が起こる．特に，腱が過	 剰な負荷に繰り返し晒されることで腱炎を発症す	 るとき，腱細胞の異化作用が亢進すること，およ	
 び組織内温度が上昇することが知られている．	
 	
 Fig. 1 (a) TimeTime-lapse
lapse images from a representative FLIP
experiment. Bar = 50 µm. (b) Intercellular diffusion
coefficient determined from FLI`P experiments.
Mean±SD.

腱細胞間で形成されるギャップ結合は力学負荷に対する応答に必須であること，そしてギャップ
結合情報伝達（GJIC）そのものも力学負荷で制御されることが報告されている．	
 そこで本研究では腱細胞間 GJIC が腱炎発症の平均生存率はそれぞれ 95.5，76.0，68.9%であり，
37，41°C の間に統計的有意差が認められた．

機序に関わると考え，高温環境下での腱細胞間GJIC と異化作用の変化を検討した．	
 I 型コラーゲンと CAPS3 の発現量は刺激温度の上昇とともに減少する傾向が見られた．一方，刺２．実験方法	 激温度の上昇とともに MMP-1，IL-1β の発現量が腱細胞はウサギアキレス腱から単離し，マイクログ増加する傾向が得られた．

ルーブデバイス 1）に配列培養を行った（継代数 2~4，

37, 43 ºC の温度環境下で培養した腱細胞の平均

細胞播種密度 2000 cells/cm2）．
温熱刺激を与えるため，

細胞内拡散係数はそれぞれ 16.4，25.6 µm2/s，細胞デバイス内の腱細胞を 37，41，43°C のいずれかの温度

間拡散係数は 2.56，3.26 µm2/s となり, 温度上昇とで 30 分間保持した．細胞生存率実験では，温熱刺激のともに細胞間拡散係数が有意に増加した（図 1b）．

後に再び 37 °C で 24 時間培養し，生死判定を行った．

	
  細胞間拡散係数の増加は GJIC が促進されたこ

細胞異化作用実験では温熱刺激後に 37 °C で 24 時間培とを示している．温熱刺激によって温度感知イオ

養した腱細胞を回収して RNA 抽出した．これを基とンチャネルが開口し，Ca2+などが流入することでして cDNA を作製し，同化作用を示す I 型コラーゲン

細胞間電位差が無くなりギャップ結合が開口する（COL1），異化作用を示す MMP-1，炎症性サイトカと共に遺伝子発現パターンにも影響が及んだと考イン IL-1β および細胞死（アポトーシス）を示す CASP3

えられる．	
 についてリアルタイム qPCR を行った．	
 
GJIC の定量評価を行うため， 37 または 43°C の温

4．結言	
 

熱刺激後に FLIP 実験を行った 2)．まず 3 細胞以上直列

	
  腱炎発症機序を模擬した高温環境下では細胞間情報に接続している腱細胞群を視野におさめ，群端の細胞

伝達と細胞異化作用が促進されることがわかった．

を target 細胞とした．この target 細胞に 3 秒ごとにレー

謝 	
  辞

ザーを 100 回照射し，照射ステップ毎に腱細胞の蛍光	  本研究の一部は JSPS 科学研究費（No. 25702022）の画像を取得した（図 1a）．FLIP 実験から得られた各細胞の蛍光輝度減衰プロファイルに一次元拡散モデルを補助を受けた．	
 適用し，細胞内・細胞間拡散係数を算出した．	
 

文	
  献
1)	
  Maeda, E., Hagiwara, Y., Wang, JHC. Ohashi, T.:
Biomed. Microdev., 15, 1067-1075, 2013.	
 2)	
  前田英次郎，大橋俊朗	
  日本機械学会 2014 年
度年次大会講演論文集, J0270204, 2014.

３．実験結果・考察	
 	  高温になるにつれ，腱細胞の生存率が低下する
傾向が見られた．37，41，43°C における腱細胞の	 	
 ― 57 ―（68）日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（69）
OS5-1

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

細胞シートを用いた機能的な肝組織モデルおよび
薬効試験デバイスの構築
亀井翔太＊，＊＊，李力＊，＊＊，坂口勝久＊，＊＊，清水達也＊＊，梅津光生＊，岡野光夫＊＊＊早稲田大学 創造理工学研究科 [〒162-0072 東京都新宿区大久保 3-4-1]＊＊東京女子医科大学先端生命医科学研究所
１．緒言

 積層化共培養によりアルブミン産生量が増加し

 肝臓は，生体の維持において数多くの重要な役た理由として内皮細胞が産出するコラーゲンなど割を担っており，薬物代謝も肝機能の一つであるの細胞外マトリクスが肝細胞の機能維持を促進しが，この薬物の代謝過程における毒性の発現が臨たためであると考えられるが，今後，コラーゲン

床上問題となることがある．そのため，医薬品の量の定量化などから機能維持の機序の解明が必要

開発において肝細胞を用いた薬効および毒性の評である．

価が極めて重要な役割を果たす．しかしながら，

 また，灌流培養によりアルブミン産生量が向上した肝細胞は LQYLWUR において機能を著しく低下させ，理由として，培養液の灌流により酸素・栄養素の供給

長期培養が困難であるいう課題が存在する．そこ

や老廃物の除去が持続的に行われ，肝細胞の機能維持で本研究では，細胞シート技術を用いた機能的なを促進したためであると考えられる．

肝組織モデルおよび薬物試験デバイスの構築を目

５．結言

的とした．

 細胞シート技術を用いて，肝細胞シートおよび共培

２．実験方法

養シートを作製し，積層化共培養を行うことにより，

本研究では，ラットの肝細胞を用いて肝細胞シート

高いアルブミン産生能を示す機能的な肝組織の構築がおよび肝臓由来の血管内皮細胞と肝細胞の共培養によ示唆された．さらに，灌流培養を用いた薬効試験デバ

る共培養シートを作製し，積層化共培養を行った．積イスを作製し，肝細胞シートの灌流培養を行った結果，層化の条件として，生体内における肝臓の構造を模擬

アルブミン産生量が増加し，作製したデバイスを用いするため共培養シートで肝細胞シートを挟み込むことた灌流培養による肝細胞の機能向上が示唆された．

により積層化を行った．組織の評価方法として，肝細謝 辞

胞特有の機能であるアルブミン産生量を (/,6$ 法により測定し，肝細胞シートおよび共培養シートの通常培

 本研究は文部科学省科学研究費補助金「新学術領域

養と比較を行った．

研究」超高速バイオアセンブラの援助により行われた．

灌流培養デバイスの設計ではシリコーン材料のポリ関係者諸氏に御礼申し上げる．

ジメチルシロキサン（3'06）を用いて微小流路を有す
る灌流培養デバイスを作製し，単層肝細胞シートの灌流培養を行った．７日間の灌流培養後，形態観察およびアルブミン産生量の測定を行い，単層肝細胞シートの静置培養と比較を行った．
３．実験結果 )LJ に積層化共培養の結果を示す．通常培養
では時間経過に伴いアルブミン産生量が減少した
Fig.1 Functional assessment of 3D-culture by albumin
secretionのに対して，積層化組織においては培養日数  日
においても高いアルブミン産生を示していることが確認された． 次に，)LJ に単層肝細胞シートの灌流培養を行った結果を示す．7 日間の培養後，静置培養では肝細胞が壊死し，アルブミン産生が喪失したのに対し，灌流培養では肝細胞が形態を維持し，アルブミン産生量が増加した．
４．考察


― 58 ―

Fig.2 Functional assessment of perfusion culture by albumin
secretion

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS5-2

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

マルチチャネルコラーゲンゲルを用いた巨大再生組織の構築
古澤和也*、福井彰雅*、佐々木直樹*＊北海道大学 先端生命科学研究院 [〒060-0810 北海道札幌市北区北 10 条西 8 丁目]

１．緒言ながら 37 oC の CO2 インキュベーター内で培養を

 細胞と細胞足場材料を組み合わせることによっ行った。

て再生組織を構築する方法は、組織工学の分野に

 ビーズ状再生肝がん組織を厚さ 2 mm のシリコ

おいて古くから用いられてきた。しかしながら、ンゴムシートにあけられた直径 8 mm の孔の中に複雑な階層構造を持つ巨大な再生組織を構築する

シート状に配置した。さらにこの孔にコラーゲン

ことは、現在も困難な課題である。

水溶液を充填し、リン酸緩衝液中に透析すること

 本研究では、複雑な階層構造を持つ巨大再生組で、円柱状の MCCG 内部にビーズ状再生肝がん組

織を構築するために、我々が開発した多管構造を織を埋みシート状再生肝がん組織を構築した。

持つコラーゲンゲル（マルチチャネルコラーゲン
ゲル：MCCG）を用いて再生組織を構築する方法を

３．結果と考察確立する。MCCG はその調製方法によって様々な 実験により構築したビーズ状肝がん組織とシー

形態の MCCG を調製することができる。例えば、ト状肝がん組織の写真を Figure 2A と B にそれぞ

コラーゲン水溶液をリン酸緩衝液中に滴下するこれ示した。構築されたビーズ状再生肝がん組織のとでビーズ状の MCCG を調製することができる。

大きさは直径 2mm 程であった。培養を続けること

本研究ではこの MCCG ビーズを用いて複雑な階により、主に多管構造内部で細胞が増殖し、2 週間

層構造を持つ巨大再生組織を構築する方法を確立

程培養を続けるとほぼすべての多管構造が細胞にすることを目的とする。

よって充填されることがわかった。構築したビー

MCCG ビーズには中心に向かって放射状に配列

ズ状再生肝がん組織はスポイトなどを用いて容易した多管構造が形成される。この構造は、肝臓のに移動させることが可能であり、このことから、構成単位である肝小葉の構造をよく模倣している。

力学的な強度も十分あることが示唆された。さらそこで本研究では、MCCG ビーズを細胞足場としに、ビーズ状再生組織をシート状に集積し、円柱て用いて肝臓由来の細胞と血管内皮細胞を共培養状 MCCG に埋め込むことで、直径 8 mm、厚さ 2することで、複雑な階層構造を持つ巨大肝組織をmm の大きさを持つ再生肝がん組織シートを構築構築する。

することができた。

(A)

２．実験方法(B)㻌

 実験には高研より購入したアテロコラーゲン水溶液（IPC-50）を用いた。アテロコラーゲン水溶液
を 20 mM の Na2HPO4 と 13 mM の KH2PO4 を含む
リン酸緩衝液中に滴下して MCCG ビーズを調製した。MCCG ビーズ表面には均一なゲルの膜が形胞の浸潤を妨げてしまうので、コラゲナーゼ処理

Figure 1. Optical photographs of engineered hepatoma
tissue beads (A) and engineered hepatoma tissue sheet(B).

によりこれを消化除去した。コラゲナーゼ処理後

４．結言の MCCG ビーズを 1 mM のゲニピン水溶液で化学 MCCG ビーズを用いることで、複雑な階層構造を持架橋処理することで、MCCG ビーズの力学的な強つ再生肝がん組織を構築する方法を確立することがで度を向上させた。ヒト肝がん由来株化細胞（HepG2）

きた。今後は本研究で構築したシート状再生肝がん組とヒト臍帯静脈由来血管内皮細胞（HUVEC）を混織をさらに厚み方向へと積層することで、厚さがセン合した細胞懸濁液中に MCCG ビーズを浸漬する

チメートルを超える巨大再生肝がん組織を構築する予ことによって、細胞を播種した。細胞播種後は、電定である。

成されており、この膜は MCCG ビーズ内部への細動シーソーを用いて培養容器をゆっくりと揺らし― 59 ―（70）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（71）
OS5-3

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

無細胞化腱を用いた異種動物の前十字靭帯再建による再生能評価
岩﨑清隆＊,＊＊,＊＊＊，伊藤匡史＊＊＊＊，高野和也＊，井桝浩貴＊，奥田慶也＊，岡村昭慶＊，
加藤義治＊＊＊＊，梅津光生＊,＊＊,＊＊＊
早稲田大学 理工学術院先進理工学研究科 共同先端生命医科学専攻[〒162-8480 東京都新宿区若松町 2-2]， ＊＊早稲田大学 大学院創造理工学研究科 総合機械工学専攻， ＊＊＊早稲田大学 創造理工学部 総合機械工学科， ＊＊＊＊東京女子医科大学 整形外科＊

腿骨に孔を開け，無細胞化腱を通して固定した．比較

１．緒言
膝前十字靭帯断裂に対する再建術は，我が国では年対象として，ラット自家アキレス腱を用いた再建を行間 1 万 7 千件程度行われており，スポーツ人口の増加

った．再建後，1，2，4，8，16，26，52 週で組織を摘により年々増加傾向にある．本治療には，自家腱を用出し，再建組織内の細胞数を組織染色で，また，骨孔いるため数に限りがあり，複数の靭帯が損傷する複合

内の骨密度を Micro CT を用いて評価した．動物試験は靭帯損傷や再断裂症例では，自家腱が足りず対症療法

早稲田大学の動物実験審査委員会の承認を得て行った．

的治療に留まらざる負えなくなる．我々は，動物由来
組織からコラーゲン等の細胞外マトリクスを保持しつ

３．実験結果つ細胞成分を除去する技術を開発して拒絶反応が起こ

３．１ 無細胞化処理および滅菌したコラーゲン線維のらない無細胞化組織を製作し，さらに，生体組織の力

圧縮剛性

学的強度の保持を実現する組織滅菌方法を開発してき本手法で無細胞化処理して滅菌したウシ腱のコラー

た．本研究では，本無細胞化処理及び滅菌処理が，細ゲン線維の圧縮剛性は，未処理組織と同等であること胞が接する足場となる腱を構成する 1 本 1 本のコラーが判明した（各 n=6）．通常の凍結乾燥後に滅菌した

ゲン線維の剛性に及ぼす影響を原子間力顕微鏡を用い腱のコラーゲン線維の圧縮剛性は高くなり，本手法のて明らかにし，さらに，異種動物の膝前十字靭帯再建

有用性が示された．

試験における無細胞化組織の経時的な再生能を細胞浸３．２ 異種動物での無細胞化腱の再生能評価

潤及び骨孔に通した無細胞化腱の骨化の点から明らかにすることを目的とした．

無細胞化腱組織内の細胞数は，再建後 16 週でラット
前十字靭帯組織内の細胞数と同程度となり，26 週，52
週でも維持されることが判明した．自家腱は再建後 1

２．実験方法

週で顕著に細胞数が減少し，その後増加して 16 週で前

２.１無細胞化処理および滅菌処理法

十字靭帯組織内の細胞数と同程度となった．骨孔内のデオキシコール酸溶液が拍動流及び拍動圧力で無細胞化組織には，再建期間が長くなるに従い組織周循環する回路内に腱組織を留置し，その循環環境

辺に骨が形成され，大腿骨および脛骨と固着していく

下でマイクロ波（2.45Gz）を 24 時間照射し，ウシ様子が認められた．無細胞化腱と自家腱ともに，再建

腱組織を無細胞化処理した．特定の溶液に組織を後 26 週まで再建組織中の骨に接する周辺で骨が形成

浸透処理後に凍結乾燥し，滅菌を行った．使用前

されて骨密度が上昇していき，26 週と 52 週では同程に生理食塩水で洗浄し，再水和した．

度となることが明らかとなった．

２.２ 腱組織のコラーゲン線維単体の圧縮剛性
ウシの腱組織をメスを用いて細かく分断し，コラー

４．結言

ゲン線維単体を得た．原子間力顕微鏡（Oxford

開発した無細胞化および滅菌処理は，腱のコラーゲ

Instruments）を用い，カンチレバーでコラーゲン線維

ン線維の圧縮剛性を保持できることを明らかにした．

単体の横紋凸部中央を押し込み，コラーゲンの押し込

無細胞化腱は．異種動物の膝前十字靭帯再建においてみ量と圧縮荷重から圧縮剛性を算出した．

自己細胞が浸潤して再細胞化され，経時的に骨と固着

２．３ 異種動物での前十字靭帯再建試験

し，自家腱と同等の性能を有することが示された．

無細胞化して滅菌処理したウシ腱から幅及び厚さ約謝

1mm，長さ約 10mm の短冊状組織を切り出し，再建組織

辞として用いた．12 週齢の Sprague Dawley ラットのオ

本研究の一部は，文部科学省科学研究費（基盤研究（B）

スを使用し，自己前十字靭帯を切除し，脛骨および大H26-H28 20229691）の援助を得て行った．

― 60 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS5-4

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

光干渉断層装置を用いた生体外での血栓観察法の検討
松橋 祐輝＊ 高西 清文＊高橋 東＊梅津 光生＊岩崎 清隆＊
早稲田大学大学院先進理工学研究科生命理工学専攻>〒 東京都新宿区若松町 @
１．緒言



 血液と接触する医療機器では異物反応によるThrombus

凝固が課題である血栓が「いつ」「どこで」

「どのように」形成されるかを明らかにすること

で医療効果の最大化や開発・改良の高速化に貢献

tomography;OCT)を用いたリアルタイム血栓形成

Stent struts
 AA Fig.1 A top view of stent with thrombus. A-A crosssection was observed using OCT
Stent struts


過程の可視化法の提案を目指すこれまで静置下での光干渉断層装置を用いた血液凝固の観察に関できるそこで我々は空間・時間分解能に優れる
光 干 渉 断 層 装 置 (Opticalcoherence

Thrombus

われていない本研究では OCT を用いて血流下でThrombus
saline solution
 (a) Stent and thrombus observed in saline in still
conditionする報告はあるが 1)流れのある環境での観察は行の血栓像の観察を目的とする







２．実験方法

歯科用 OCT(パナソニックヘルスケア社)を用いた

Thrombus
Thrombus
Direction of blood flow(b) The thrombus observed during blood circulation
Fig.2 OCT images thrombus of formed adjacentto stent struts
チューブの観察画像の一例を(Fig.2(a)に示す.また,撮像は 7 frame/sec で連続的に観察した試験部位

再送血時の観察結果の一例を(Fig.2(b))に示す.

は 75 %の狭窄を有し内部が観察可能な内径 3 mm

４．考察

２．１ 光干渉断層装置を組込んだ観察システム 本実験では OCT は中心波長が 1330 nm出力が10 mW 以下のレーザ光源を有した SS-OCT 方式の Fig.2(a)より生理食塩水と血栓の光学特性の違のシリコーン製弾性チューブにステントを留置したモデルを用いたシリンジポンプを用いて試験

いから血栓像が得られた.また,Fig.2(b)より流れの部位へ 70 ml/min の定常で送血した血液は試験部ある部位では赤血球等の血球成分の配向の変化か

位を通り,リザーバタンクへ流れる構成とした.ポら絶えず散乱光強度が変化することがわかった.

ンプ,試験部位およびリザーバは内径 3mm の内面

一方で血栓部位では散乱光強度の変化が小さいこ

を MPC ポリマーでコーティングしたポリ塩化ビとがわかった.これは,フィブリンにより赤血球のニル製のチューブで接続した.

動きが拘束されていることが要因と考えられる.

 ２．２ 血流下での血栓可視化実験

５．結言

 ヘパリン添加のブタ新鮮血(HCT=42%)とステン

 OCT により血流下での血栓観察が可能であること

トを 30 分間70 ml/min で接触させた後生理食塩が示唆された．今後は,リアルタイムでの血栓形成過程

水で血液を置換し血栓形成部位の確認を行った

を観察すると共に定量的な解析法の提案を目指す.

その後再度血液を循環し血流下での血栓形成

謝 辞

部位の観察を行った 実験に使用する器具等はエ 本研究は,厚生労働省の革新的医薬品・医療機
器・再生医療製品等実用化促進事業のご支援を得て行った.ここに関係各者諸氏に厚く御礼申し上げる.

チレンオキサイドガス滅菌し,試験は清潔環境下で行った.

３．実験結果 明視野での観察(Fig.1)より,ステント周りでの血文 献栓形成を確認した.断層画像は Fig.1 の A-A 断面で

1) Xiangqun X, et al. , Optical coherence tomography
to investigate optical properties of blood during
coagulation, J Biomed Opt. , 16(9), pp.0960021-7,
2011観察した.血液と接触後に生理食塩水を充填した― 61 ―（72）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（73）
OS6-1

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

変異体合成と動的光散乱法を用いた
アミロイド様線維の形成メカニズムの解明
佐伯政俊＊，原田真璃衣＊，穐本光弘＊＊山口東京理科大学 工学部 [〒756-0884 山口県山陽小野田市大学通１－１－１]
１．緒言

定を行い、シート性の凝集の有無を調べた。また、動 アミロイド線維はアルツハイマー病やプリオン的光散乱法（'/6）を行い、凝集の大きさを調べた。

病に関係するとされ、繊維形成のメカニズムの解

明の研究が行われている 。アミロイド線維はシ

３．実験結果ートの集合であり、ペプチドやタンパク質の種類

 主鎖の長さを維持し、側鎖のみを削除した %0*が異なっても幅が QP であると報告されている。

の 7K7 の蛍光強度は増大した。また '/6 測定におしかし、以前我々は、アミロイドの形成性が知らける大きさは QP であった。さらに  残基すべ

れ て い る バ ル ナ ー ゼ 0 モ ジ ュ ー ル ：てを $OD 残基に置換した %0$ では蛍光強度の増$49,17)'*9$'</47<+./3'1< %0  の & 端  残

大が見られなかった。次に、個々の側鎖の性質を基が欠損したペプチド %0 では、幅QPを変更したペプチドの繊維形成を見たところ、7\U有することを発見した  。本研究では、%0 の &残基を $OD 残基に置換した %0<$ のみ蛍光強度の端の  残基の有無で線維の形態に影響があること

増大は見られなかった。また $VS 残基を $OD 残基に着目し、%0 の各種変異体を化学合成し、蛍光に置換した %0'$ では、7K7 の蛍光強度は増加し、測定による線維形成の有無の評価と動的光散乱法'/6 の測定における大きさは QP であった。

による線維形成の大きさの評価を行うことで、%0 と %0 の  残基の違いによる構造メカニズ

４．考察

ムの解明を目的とした。

 %0*と  残基全てが欠損した %0 の QP と

比べると主鎖の長さが長い方が大きな繊維を形成

２．実験方法

することが考えられる。したがって、C 端の 3 残基

 & 端の  残基が構造形成に与える影響を調べるためが存在しても主鎖のみでは繊維形成に大きな影響を与に、図  に示すペプチドを設計した。はじめに主鎖のえないが、側鎖が存在すると '1< の  残基の中に繊長さを維持して側鎖のみを削除するために  残基全て

維形成の必須の側鎖が存在することが考えられる。

を *O\ 残基に置換した %0* と側鎖の性質を無くすた

7\U 残基は繊維形成に必要であり、 残基に側鎖がめに  残基すべてを $OD 残基に置換した %0$ を設計ある場合、荷電性残基の $VS 残基の側鎖を無くすした。さらに繊維形成に必須のアミノ酸残基を調べることが必要であることが示唆される。

ために各残基を $OD に置換し、個々の側鎖の性質を変

更した %0'$%01$%0<$ のペプチドを設計した。


５．結言

BM24
BM21

㻭㻽㼂 㻵 㻺㼀 㻲 㻰㻳㼂㻭㻰㼅 㻸㻽㼀 㼅㻴㻷 㻸 㻼㻰㻺㼅㻭㻽㼂 㻵 㻺㼀 㻲 㻰㻳㼂㻭㻰㼅 㻸㻽㼀 㼅㻴㻷 㻸 㻼

BM24G
BM24A
BM24DA
BM24NA
BM24YA㻭㻽㼂 㻵 㻺㼀 㻲 㻰㻳㼂㻭㻰㼅 㻸㻽㼀 㼅㻴㻷 㻸 㻼㻳㻳㻳㻭㻽㼂 㻵 㻺㼀 㻲 㻰㻳㼂㻭㻰㼅 㻸㻽㼀 㼅㻴㻷 㻸 㻼㻭㻭㻭㻭㻽㼂 㻵 㻺㼀 㻲 㻰㻳㼂㻭㻰㼅 㻸㻽㼀 㼅㻴㻷 㻸 㻼㻭㻺㼅㻭㻽㼂 㻵 㻺㼀 㻲 㻰㻳㼂㻭㻰㼅 㻸㻽㼀 㼅㻴㻷 㻸 㻼㻰㻭㼅㻭㻽㼂 㻵 㻺㼀 㻲 㻰㻳㼂㻭㻰㼅 㻸㻽㼀 㼅㻴㻷 㻸 㻼㻰㻺㻭

 C 端の 3 残基が存在する場合、Tyr 残基は必須であり、3 残基全体の疎水性を上げることにより、3 残基欠損ペプチド %0 と同程度の大きな繊維を形成することが可能であることが示唆された。
文 献  Saiki, M., Hidaka, Y., Nara, M., and Morii H.:
Stem-Forming Regions That Are Essential for the
Amyloidogenesis of Prion Proteins. Biochemistry,
51, 1566–1576, 2012.
  Saiki, M., Honda, S., Kawasaki, K., Zhou, D.,
Kaito, A., Konakahara, T., and Morii H.:
Higher-order Molecular Packing in Amyloid-like
Fibrils Constructed with Linear Arrangements ofHydrophobic and Hydrogen-bonding Side-chains.
J. Mol. Biol., 348, 983-998, 2005.


図1. BM24，BM21および本研究で合成したペプチドのアミノ酸配列


これらの設計ペプチドおよび %0、%0 を )PRF 固相合成により合成した。それぞれのペプチドを S+、
S+ の P07ULV+&O 緩衝液に溶解し、P0 の経過観測液とした。次にアミロイド性の凝集と結合すると強い蛍光を発するチオフラビン 7（7K7）による蛍光測― 62 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS6-2

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

マルチチャネルコラーゲンゲルの形成機構に関する研究
古澤和也*、杉山晃一**、福井彰雅*、佐々木直樹*＊ 北海道大学 先端生命科学研究院 [〒060-0810 北海道札幌市北区北 10 条西 8 丁目]＊ ＊北海道大学 理学部生物科学科高分子機能学 [〒060-0810 北海道札幌市北区北 10 条西 8 丁目]
アテロコラーゲン水溶液をリン酸緩衝液中に透析

１．緒言
我々は、コラーゲン水溶液をリン酸緩衝液中にし、相状態の変化を観察した。

透析することで、多管構造を持つコラーゲンゲル（マルチチャネルコラーゲンゲル：MCCG）が形成

３．結果と考察されることを示した。MCCG は生体組織の持つ形

これまでの MCCG の調製方法では、コラーゲン

態学的な特徴を模倣しており、複雑な階層構造を水溶液の塩濃度の増加と pH の中和の両方が同時持つ再生組織を構築するための細胞足場素材としに引き起こされていた。そのため、塩濃度の増加て利用することができる。

と pH の中和のどちらが、コラーゲン水溶液の相

MCCG の多管構造は、コラーゲン水溶液の液-液分離の引き金となるのかが不明であった。そこで、

相分離によってできた相分離構造がゲル化によっ

リン酸塩水溶液の pH を 3.0 に調整し、これをコラてピン止めされることで形成されることが実験にーゲン水溶液に混合することで、あらかじめ塩濃よって示唆されている 1。しかしながら、透析過程度を増加させておき、その後で pH を中和する方において、コラーゲン水溶液の液-液相分離が引き法でコラーゲンゲルを調製した。コラーゲン水溶起こされるメカニズムは明らかではない。そこで、

液に、pH3.0 のリン酸水溶液を混合しても、溶液は本研究では透析過程で起こる塩濃度や pH の変化

均一なままであった。この結果は、塩濃度の増加がどのようにコラーゲン水溶液の液-液相分離にはコラーゲン水溶液の相分離の直接の引き金では結びつくのかに着目した研究を行った。発表では、ないことを示唆している。続いて、様々な塩濃度

塩濃度が MCCG の多管構造に与える影響や、こののコラーゲン水溶液を、同じ塩濃度の中性リン酸

ことに対するコラーゲン水溶液の相挙動に基づい

緩衝液中に透析した。その結果、5 mM の Na2HPO4た考察などについても報告する予定である。

および 3.25 mM の KH2PO4 を含むリン酸緩衝液の組み合わせの条件でのみ MCCG が形成され、それ以外の塩濃度の組み合わせでは MCCG は形成さ

２．実験方法
実験では、5 mg/mL のアテロコラーゲン水溶液

れなかった。この結果から MCCG は、ある一定の（KOKEN, IPC-50）を用いた。200 mM の Na2HPO4塩濃度と pH の条件の下で形成されることが示唆

および 130 mM の KH2PO4 を含むリン酸緩衝液をされた。コラーゲン水溶液の pH や塩濃度はコラ

調製し、さらに少量の 4 N HCl を加えることでーゲン分子間の相互作用に影響することがこれまpH3.0 のリン酸水溶液を調製した。アテロコラー

でに数多く報告されている。MCCG の形成過程でゲン水溶液、pH3.0 のリン酸水溶液、および 1 mM

も塩濃度の増加や pH の中和が、コラーゲン分子

HCl(pH 3.0)を一定の割合で混合することでアテロ間の相互作用を変化させ、このことによってコラ

コラーゲン水溶液を調製した。一方で、Table 1 にーゲン水溶液の相分離が引き起こされたものと考示される組成の忠誠のリン酸緩衝液を調製した。

えられる。

それぞれ同じ塩濃度条件の組み合わせを用いて、Na2HPO4 (mM)
Atelocollagen
KH2PO4 (mM)solution
pH
Na2HPO4 (mM)
Phosphate buffer
KH2PO4 (mM)solutionpH

Cond. 1 Cond. 2 Cond. 3 Cond. 4
2
5
10
20
1.3
3.25
6.5
13
3.0
3.0
3.0
3.0
2
5
10
20
1.3
3.25
6.5
13
7.0
7.0
7.0
7.0

Cond. 1

Cond. 2

Cond. 3

Cond. 3

Table 1. Conditions for preparing collagen gels.
Figure 1. Phase contrast microscope images for the
samples prepared under various salt concentrations.

― 63 ―（74）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（75）
OS6-3

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

線形領域の歪負荷による骨の構造・力学特性変化
佐々木直樹＊，原口和也 ＊＊, 古澤和也*＊

北海道大学先端生命科学研究院[〒060-0810 札幌市北区北 10 条西 8 丁目]＊＊
北海道 大学理学部生物科学科(高分子機能)第 1 項目は早い緩和で骨中のコラーゲン相の緩和

１．緒言
金属等の疲労破壊は、 (1)物体の破壊を引き起ことされる。第 2 項目はオステオンレベルの高次構

す力より小さい外力を繰り返し受けることで、形造の不可逆的緩和とされている。τ 1 , τ 2 はそれぞれ成された欠陥が集まりマイクロクラック(MC)をの緩和の緩和時間、β, γ はそれぞれの緩和の緩和発生、(2)更なる繰り返し負荷により、MC がクラ

時間分布を表す1)。

ック(C)を形成し、(3)C が伝播・成長し、巨視的な骨試料について 24 時間の応力緩和実験を行う。

破壊に至ると考えられている。骨の場合も、同様

そのあと除荷し一定時間経過後再び 24 時間の応の機序で、疲労骨折等の現象に至ると考えられて力緩和実験を行う。2 度目の緩和弾性率に関して、いる。骨の応力緩和は、骨の弾性域で歪パータベ

線形近似による計算値と実測値の比較を行う。両ーションを加え、応力応答を測定する非破壊的測者の差を、負荷による構造変化とみなし、線形近定方法である。小さな歪刺激により疲労破壊の原似と実測値で、これらのパラメータがどのように因となるような変化がおこるとすれば、それも緩異なるか、各パラメータの除荷時間依存性はどの和過程として観測される可能性がある。本研究でようになるかを調べた。これから、骨内部で発生は、応力緩和実験を組み合わせることで、1 度のした構造変化について議論する。

負荷により骨中で起こる変化を定量化することを

３．実験結果と考察
除荷時間 5 時間の場合、2 度目の緩和弾性率で、試みた。
２．実験方法線形近似と実測値の差が大きくなった。特に実験

骨試料としては 28 ヶ月去勢牛の大腿緻密骨・骨式の第 2 項目で表される緩和過程の緩和時間が短幹部を用いた。40 mm×5.5 mm×1.4 mmの矩形に切くなった。除荷時間 24 時間ではこの差が観測されり出し表面を水やすりで整えた。骨試料の力学特ていない。これは応力緩和実験の負荷で試料中に性は、3 点ベンド法による応力緩和測定で調べた。

構造変化が発生し、24 時間の除荷により回復した

骨の緩和弾性率は、実験式ことを示している。更に構造変化は、実験式の第  t γ  
  t β E (t ) = E0  A exp −    + (1 − A) exp  −      τ 2     τ 1  

2 項目で表される緩和過程に関わることから、骨組織の内、オステオンなどの大きな単位構造内で(0 < A, β, γ ≤ 1, τ 1 << τ 2 )ための負荷で試料に引き起こされる変化は、時間で表されることが知られている。E 0 は初期弾性率、とともに消える可能性がある。しかし、除荷時間

起こっていることが予想される。応力緩和実験のを置かずに、負荷を加え続けると、疲労破壊につ

ε

24 h

Tu

24 h

ながる変化が蓄積されていく可能性がある。
文

献1) Iyo, et al. Biorheology 43, 117-132 (2006).

t
Figure A scheme of strain application for stress relaxation
experiments.

― 64 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS7-1-1

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

とろみを付加したゲル状パン粥の力学的特性、および嚥下時筋活動、
嚥下内視鏡検査による食べやすさの検討
高橋智子＊，河村彩乃＊, 田山二朗**, 大越ひろ***＊ 神奈川工科大学栄養生命科学科 [〒243-0292 神奈川県厚木市下荻野 1030]＊＊
独立医療法人国際医療センター耳鼻咽喉科,***日本女子大学食物学科に比べ、顕著に軟らかく、付着性も小さくなった。

１．緒言
神奈川県川崎市高齢者介護施設 S では、風味付け、

嚥下内視鏡検査の結果、被験者 1 名にパン粥試料へ

および高齢者の飲みこみをよくするために、とろみののとろみ付加の有無にかかわらず、すべての試料で咽ある流動食用なめらかプラスいちごソース（キューピ

頭において残留が認められ、また、別の 1 名の被験者

ー（株））をパン粥重量の 10%程度、表面に付加してに、咽頭における試料の残留は全く認められなかった。

提供している。本研究では、均一ゲル状パン粥に対す

残り 4 名の被験者は、咽頭における少量の残留が一部

るとろみ付加の有無、および付加するとろみの粘性率の試料に認められた。

の違いによる嚥下状態について検討した。食パン、おそこで、咽頭に残留を多く認められた被験者 A と全

よびミルク溶液の一部をサラダ油に置換した液状食品

く認められなかった被験者 B の嚥下直前の食塊テクス

を材料とした均一ゲル状パン粥を基本パン粥試料とし、チャー特性の比較を行ったところ、被験者 A の食塊の試料、食塊の力学的特性の検討、および嚥下状態の評

テクスチャーは、被験者 B に比べ、硬く、付着性が大価として嚥下内視鏡検査（VE）、嚥下時筋活動の手法

きいことがわかった。
嚥下時筋活動の測定結果、筋活動時間、最大振幅、を用いた。

筋活動量ともに、いずれの試料においても、咽頭において試料の残留が認められた被験者 A が、残留が認め

２．実験方法
本研究では、とろみ無添加パン粥試料である基本パられなかった被験者 B に比べ、大きい値を示した。こン粥試料（ゲル化剤としてジェランガム（ケルコゲルとに、被験者 A はとろみを付加したパン粥試料の筋活HM,三栄源エフ・エフ・アイ（株））使用）、および基動量と最大振幅は、とろみを付加していないものに比本パン粥試料に 2 段階の粘性率を有するとろみを表面

べ小さくなり、均一ゲル状パン粥試料の表面へ、とろに付加したとろみ付加パン粥試料を用いた。とろみ付

みを付加することが与える嚥下への影響が示された。

加パン粥試料は、日本摂食嚥下リハビリテーション学

一方、残留が認められなかった被験者 B では、パン粥

1)

会嚥下調整食分類 2013（とろみ） 段階 3 の濃いとろ

試料へのとろみの付加の影響は、嚥下時筋活動においみ程度のとろみ付加パン粥試料、流動食用なめらかプて明確ではなかった。

ラスいちごソース程度とろみ付加パン粥試料の 3 種類
をパン粥試料（試料品温 20℃）とした。

４．結言

口の中に試料を入れ、咀嚼を加えずに口蓋と舌によ

咽頭に試料の残留が多く認められた被験者は、残留

り食塊形成をした後、嚥下してもらった。嚥下時筋活が認められなかった被験者に比べ、嚥下する際に多く動の測定より、筋活動時間、最大振幅、筋活動量につの嚥下筋活動を要していることが示された。嚥下しや

いて測定した。嚥下内視鏡検査は、耳鼻咽喉科医師立すくするために、ゲル状パン粥試料にとろみを付加す

ち会いのもと、嚥下直後の試料の咽頭における残留状るという調製方法は、咽頭に残留を多く認められた被態を観察した。加えて、嚥下直前の食塊を採取後、テ験者に有効であることが示唆された。

クスチャー特性の測定を行った。被験者は 22～23 歳の文

若年女性 6 名である。
なお、本研究は神奈川工科大学倫理委員会に申請し、実施許可を得た。また、個人の情報についてはその秘密を厳守した。

献1) 日本摂食・嚥下リハビリテーション学会嚥下調
整食分類 2013, 平成 25 年 12 月公表,
http://www.jsdr.or.jp/wp-content/uploads/file/doc/classification2013-manual.pdf

３．実験結果、および考察
嚥下直前の食塊のテクスチャー特性は品温 20℃でいずれの被験者においても、もとのパン粥試料の硬さ― 65 ―（76）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（77）
OS7-1-2Ŕ  ÏĎĕ{fhhpÝí lĀżƅ

熱帯産淡水魚由来ゼラチンのキャラクタリゼーション	 åÁřìƑƒAlice MutieƑƑƒùŁÛĨßƑƑƑƒĞ ƇîƑƑƑƒÒġćĐƑƑƑ, êç ãƑſæÚÝÚÝƄĤĿĽÖŏÝŝÃŌœŏ [7852-8521 ſæêĊĈŃ 1-14]
ƑƑKenya Marine and Fisheries Research InstituteƑƑƑşƊÚÝļèÝŌœƄ suSƒƉÌèĝMēŀPt|kůM9_ƒńľĿŻ ,. RŘ  ¶>ƉŀųNDa`ô[ƒŜĭ·>ĂÚG`Ñƒ ÓÔMīŮRU>ĔóDa`>ƒfqĈõXIS	 }rĈõ[ĆƉÀáM?`\ņ«ŴýěňƂRũÓ=^ƒ½ċcàņłĘø=^RľĹVNĂÚűąM?`=Æ=>ŽNDa`ª

Qÿ6SƒƌƍcŹNdi¯ļEIôĶĤā



°G`Q]KL¨aInòþŢcēG`s

u>ƒŋđƀƒ¡oqwMŬŧM?`£cÕÈEI ƔƐĕŌœMSƒĜûĤĮRƋ:ĶëĿƌ

2.5

Nile tilapia
Nile perch

2
1.5
1
0.5
0

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

Heat-extraction time (hr)3.5

$" %+,* '",#(!2 -,*, " %,$'cā°½ċNGaTƒÄĠRþ¸£cö^a`
NŠ<ƒmyd«ËÑekw

2

１．緒言	
 

Breaking strength (N/cm )Ƒ(,$' !*(&) *#',$%)$+% +dİĿRxf|uNxfve~dRƌƍ=^čÕQıF

Ɓ¥ĉcĥZINCbƒ/ žƒ0žNRŊƁ>nðïQ¨aIsuRā°ėcăKIĒ[ð@ƒ|uMSƈQ  ve~dMSƏ) MēüƐJKI

２．実験方法	  ħĪƌƍcŹdi

４．考察	
 

¯ļôķEƒ 8 ¦	  ĶĤā°ĦMƌƍ=^¨aInòþŢcēG

ŻRţŅĤc¹<L 2MƖđƀŲfj
wEIĴ³EIā°ĲĬRt|kůĳï=^sucö`QS/ ƒ0žcâXH`ā°ė

t|ků¿ĻcŖ°EIā°ĲĬRƃĮďĮcăŚG`>źŨNŠ<^aIƌŒĢQĕ

ŷőMRºŉŗñúįÞcŦ:ƒD^Qdkg

þ±ā°ŻRŜđØ»SŇP`>²ĐEIƌ#* ­¼MöInRōČƍRon±ÜRdzŹśþ\/žƀðïƏƐcįÞEIXI5ĲĬRt|kůśĚġĉRéŇQ]_¹Ĥ±ŪúQŸ:>ē`=owc¢þEL2þc  ĦQ]_ŪęEInäğŶéQŰÐELƒsu»ĹRĤäVRĲ°ŵïé>ľFL:`>ĄįDa`

３．実験結果	  ĶĤā°suR¿ĻSƌŒ«Qā°đƀ

５．結言	
 

ŜŷQ:×¹EI>ƒ$"R];QnR  §

 xf|uƍ=^[ƒŋđƀRĶĤā°ĦQ]_SŇPKIĒ[nòþQ¨aIsuSƒêŭsuRnðïc®AðïcēG`su& >ö^a`cŎEI.IJƒnRťĵSàņłĘÌ

2cöƒve~dƏ4ƐMS #*QģW 22ő¡:.­ŤƉÌRśŞ»µ\ŬÉċŕRn

|uƏ3ƐM  #* ā°đQ  § nťĵ2cöI»Q]`´¤ú9`:SÊÎÍŢR¡E|uR  §SƒêŭRàņłĘƉŀsu>IƋƎšÅBNbYPOVRĩŀ>ĔóDa`ƔƐ.

ā°đQ  § & nťĵŎGðïc®:Jā°ĬRt|kůśþSƒs
文	  献uþ±R/ /ƕƒ0¾U1žÇŻR¬ƒ1žÙ> $"R  §RØ»NIĄŐc©ĖXYƒêçãƗnðïQ¨aIƌłĘsuRŬŧNĺ÷ƒĎĕ{fhhpÝūƆÜĸƒ  ƒ ƒ  Ɠ

EƒÂt|kůþ±N §ƀM  *+('RŊ― 66 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（78）

OS7-1-3

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

第三級アミンの水和挙動
佐川直也＊，四方俊幸＊＊東京農工大学大学院連合農学研究科 [〒183-8509 東京都府中市幸町 3-5-8]
2

10

１．緒言

'

mode 1（高分子）物質の水溶性を理解することは，様々な資源を有効利用する上で極めて重要である。親水基の

' e'
or "

101

存在が物質の水溶性を支配するため，典型的な親水基の水和挙動を明らかにできれば，様々な物質の水へのmode 2

"


2-1

mode 3100

溶解特性の理解に関連付けられる。代表的な親水基と3-1して水酸基やアミド基が挙げられるが，化学構造の変-110化に伴いその水和挙動も異なる。本研究では，親水基の一つである第三級アミノ基を有する物質の水和特性

108

109

1010
w
 / s-1

1011

1012

Fig. 1 Frequency, , dependencies of real andimaginary parts of electric permittivity, ’ and”, for an aqueous TEA solution at 0.7 M and 10ºC. Broken lines represent constituent
Debye-type relaxation modes, j = 1, 2 and 3.

を誘電緩和測定と近赤外（NIR）吸収スペクトル測定の異なる二つの測定手法を用いて議論した。第三級アミンの代表的な例としてトリエチルアミン（TEA）が挙げられる。TEA 水溶液は，下部臨界相溶温度（LCST）

一致したので，1 は水溶液中の自由水の回転緩和

を 19 ºC 付近に有するので，水和挙動の温度依存性と時間に，2 は水和水と自由水の交換過程の緩和時

LCST との関連を考察した。

間に帰属された。さらに，3 はこれまでに観測さ２．実験方法れたことのない，2 よりも長い水和寿命をもつ水 TEA をはじめ，アルキル鎖長の異なる幾つかの第三和水の交換過程に関わる緩和時間であると推測さ級アミンの水溶液を濃度 c = 0.3 ~ 1.0 M で調製し，誘電れた。また，緩和時間の長短関係（3 > 2）から，緩和測定と NIR 吸収スペクトル測定を行った。周波数

2 は TEA に直接水素結合を形成した(第一水和層

範囲 50 MHz ~ 50 GHz における誘電緩和測定を，10 ~の)水和水にさらに水素結合した(第二水和層の)水25 ºC の温度域で行った。NIR 吸収スペクトル測定は，波数範囲 4000 ~ 12500 cm において，光路長 2 mm の和水と自由水の交換過程，3 は第一水和層の水和石英セルを用い， 25 ºC で行った。

水と第二水和層の水和水との交換過程であると推３．結果と考察測される。

-1

 第三級アミン水溶液の典型的な誘電緩和測定の1w-1 の濃度依存性から，一モルの TEA に水和する

結果として，TEA 水溶液（0.7 M, 10 ºC）の誘電ス

水分子のモル数（水和数：nDR）を求めた結果，nDR はペクトルを Fig.1 に示す。得られた誘電スペクトル16（10 ºC）から 9（25 ºC）へ昇温に伴い急激に減少すは，三つの Debye 型緩和関数の和を用いて完全にる明瞭な脱水和挙動が観測された。この脱水和が原因再現された。モード j の緩和時間と緩和強度をそで，濃度の高い TEA 水溶液は LCST 以上で相分離が生

れぞれj，j と表し，高周波数側の緩和から j = 1

じる。緩和強度 e2 と e3 の値から，第一水和層の水和数とした。純液体の TEA が示す誘電緩和強度は 0.4（nDR1）と第二水和層の水和数（nDR2）を求めた。その程度であり，純水の緩和強度w ~ 80 に比べて低い。

結果，nDR1 は温度に依らず 1 程度であるが，nDR2 は昇

従って，調製された水溶液の濃度範囲では，誘電温に伴い激しく減少した。同様の結果が，アルキル鎖

スペクトルへの TEA の寄与は無視できる程小さ

長に依らず他の第三級アミンでも見出された。当日はい。そのため，観測された緩和モードはすべて水NIR 吸収測定の結果も合わせて発表する。

分子からの寄与である。純水の回転緩和時間w と― 67 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（79）
OS7-1-4

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

化学修飾セルロースの水和挙動とレオロジー
四方 俊幸＊，新井健悟＊＊東京農工大学 大学院農学研究院 [〒183-8509 東京都府中市幸町 3-5-8]
CMC 水溶液の誘電緩和強度1 と純水の緩和強１．緒言

度w の比から，グルコース環当たりの水和数（nH）

セルロースは，グルコース環に存在する三つの水酸基が分子内及び分子間で水素結合を形成するため，天を見積もった．図 1 は，CMC(1.8-0-150)，CMC(1.9-

然状態では水に溶解せず，有機溶媒に対する溶解性も0.25-75)，CMC(1.8-0.15- 75)が示す nH の温度 T 依存

低い．この低い溶解性が原因で，用途が限定されてい性を表わす．図中の矢印は，試料溶液の曇点である．実用性を高めるために，様々な化学修飾セルロー

る．CMC(1.9-0.25-75)の nH は昇温に伴い減少し，スが開発されている．我々が注目したのは，グルコー

その水溶液は 53 °C で溶解限界の水和数 5 に至り

ス環に存在する三つの水酸基をメトキシ基（MO）或白濁した．CMC(1.9-0.25-75)と同じ置換度で分子量

いはヒドロキシプロポキシ基（HP）に置換して水溶性の異なる試料でも，同じ nH の T 依存性が得られたを与えた化学修飾セルロース（CMC）である．CMCので，水和挙動は分子量に依存しないと言える．

は，室温或いはそれよりも低温で水溶性を示すが，昇CMC(1.8- 0.15-75)と CMC(1.8-0-150)は，53 °C と温に伴い曇点を迎えて白濁する．この発表では，CMC

44 °C で限界水和数に至り，水溶液が白濁した．

の水和状態の温度依存を理解するために，置換度の異CMC(1.8-0.15-75)の曇点が，CMC(1.8-0-150)に比べなる CMC 水溶液について誘電緩和測定を行い，グル

10 °C 程度高い事実から，MO 置換の上に，HP 置

コース環当たりの水和数の温度依存性を調べた結果を換を施すことで脱水和が緩やかになり，水溶性の述べる．また，それらの水溶液が示すレオロジー挙動

温度範囲が広がったと言える．
CMC(1.9-0.25-75)水溶液の動的粘弾性挙動の例を図の温度依存性と水和数の関係も議論する．

2 に示す．> 3 s-1 の周波数域では，G’ ∝2 と G” ∝

２．実験方法
実験に用いた CMC は，信越化学工業（株）かの流動域の挙動に見えるが，< 1 s-1 で G’は明瞭な肩ら提供されたメチルセルロースとヒドロキシプロ

を示す．ほぼ一定値の nH を有し良く溶解していると思

ピルメチルセルロースであった．表 1 は，それぞわれる 10 ºC においても，CMC(1.9-0.25-75)の一部は分れの CMC 試料が有する MO 置換度（グルコース子間会合を生じることで長い緩和時間を有する弱い網環の三つの水酸基の内 MO 基化された水酸基数）目構造を形成していることが分かる．

と HP 置換度，さらに平均分子量を示す．溶媒に15は，高脱イオン水を用い，グルコース環濃度で c =10nH

0.03~0.5 mol L-1（M）の水溶液を調製した．
誘電緩和測定には，Network Analyzer N5230C

5

CMC(1.9-0.25-75)
CMC(1.8-0.15-75)
CMC(1.8-0-150)（Agilent）を用い，測定周波数範囲は 50 M ~ 50
GHz，温度範囲は T = 10 ºC から溶液が白濁するま00でとした．粘弾性測定には，同軸円筒型治具を装

10

20

30

T / ºC405060

図 1．CMC 試料の水和数温度依存性

着したレオメータ MCR301（Anton Paar）を用い，

210

誘電緩和測定と同じ温度域で動的測定を行った．
３．実験結果と考察

G"

1

10

G'/Pa or G"/Pa

測定された CMC 水溶液の誘電緩和挙動は，3 種類の緩和時間を有する Debye 型関数の和で再現で

1.0
0

10

きた．最も高周波数のモード 1 は自由な水分子の回転緩和，モード 2 は自由水と水和水の交換過程，

G'

10-1

モード 3 は CMC のセグメント運動に帰属された．
表 1．CMC 試料の置換度と分子量
試料
MO 基
HP 基 MW / 103
CMC(1.8-0-150)
1.8㻌
0
150㻌
CMC(1.9-0.25-75)
1.9㻌
0.25
75㻌
CMC(1.8-0.15-75)
1.8㻌
0.15
75㻌

2.0
10-2 -1
10

0

10

 / s-1

101102

図 2. CMC(1.9-0.25-75)水溶液（c = 0.26 M，T =10 ºC）の動的粘弾性挙動― 68 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS7-2-1

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

米粉添加コーンスターチゲルのレオロジー特性に及ぼす乳脂肪含量の影響
佐藤恵美子＊関美奈枝＊＊新潟県立大学 人間生活学部健康栄養学科 >〒 新潟市東区海老ヶ瀬 @㻌
１．緒言㻌

乳＞低脂肪乳＞水となり、破断歪率は生クリー 米粉は小麦粉に代わる加工原料として食料自

ム、牛乳は同程度、次に大きい順に低脂肪乳＞

給率を上げるために有用であり、パンや麺など水となった。水ゲルはもろく崩れやすい脆性破

様々な料理に活用されている。ブラマンジェに断を示すのに対し、牛乳や生クリームを添加す

米粉を添加すると弾性率が小さくなる が、牛乳ることによりしなやかで壊れにくい延性破断を添加により、凝集性、付着性が大きくなった。

示すことがわかった。また、クリープ測定の瞬本研究では、脂質含有量の異なる低脂肪牛乳、間弾性率（(₀）は、大きい順に牛乳＞生クリー

牛乳、生クリームの添加が米粉添加コーンスタ

ム＞低脂肪乳＞水となった。官能検査では、水ーチゲルに及ぼす影響について検討した。 

ゲルは最もやわらかく、弾力や粘りがなく、嗜２．実験方法

好性が低いと評価された。一方、生クリームゲ

コーンスターチ ｇと米粉（低アミロース

ルは最もかたく、弾力があり、もちもちとした米秋雲粉）ｇの混合ゲルに、水 PO 添加

食感であった。生クリーム、牛乳と低脂肪乳 

試料（以下水）、低脂肪牛乳 PO 添加試料（以種の試料間において嗜好性の点から有意差は認

下低脂肪乳）、牛乳 PO 添加試料（以下牛乳）、

められなかった。

生クリーム PO・牛乳 PO 添加試料（以下生４・結語クリーム）合計  種を試料とした。各懸濁液を 

牛乳や生クリームは乳清が分散媒、乳脂肪が分間膨潤させた後、電熱器 :（日立熱器株式

分散相となる水中油滴型エマルションである。

会社）、プロペラ式攪拌機（'&57 東京理科

エマルションゲルは澱粉との相互作用により、株式会社）撹拌速度 USP にて  分間撹拌し澱粉のネットワークの間に入る牛乳や生クリーながら加熱した。懸濁液を円筒型ガラスリング

ムの脂肪球が多いほど、内部結合力が高まり緻（直径  ㎜）に流し入れ、上下をガラス板で密密なゲルを形成する相分離構造である  と推察閉した。試料を ℃で  時間保存後、温度 ℃される。牛乳と低脂肪乳の比較では、低脂肪乳

レオナー（5( 株 山電製）により力学測定

ゲルの方がもろく破断しやすく、脂肪含有量がを行った。官能検査は、順位法及び 6' 法により多いと破断歪も大きくなる傾向にある。今後、

 つの試料をパネラー 名で評価した。

米粉添加ゲルのテクスチャーの特性を生かした

３．実験結果と考察

高齢者用食品等への利用が期待される。
文献

テクスチャー測定では、脂質含有量の高い試料から、生クリーム＞牛乳＞低脂肪乳＞水の順

関美奈枝、佐竹妙子、佐藤恵美子：第  回にかたさ応力、凝集性は大きくなり、逆にもろレオロジー討論会発表、福井市（）

さ応力はこの順に小さくなった。破断測定にお2) V. J. Morris : Gums and stabilizers for the
Industry3, p87 (1985)

いては、破断応力の大きい順に生クリーム＞牛― 69 ―（80）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（81）
OS7-2-2

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

指モデル表面における増粘剤水溶液の潤滑現象
山口梓＊，野々村美宗＊＊山形大院理工 [〒992-0055 山形県米沢市城南 4-3-16]

１．緒言
 ヒトは触覚によって液体を識別することが出来る。われわれはこれまでに、ヒトが指で液体に触れた時に喚起される感覚と皮膚上で起こる摩擦現象の関係を解析し、水の手触りの特徴はスティックスリップ現象がもたらすキュキュッと感であることを示してきた 1-4。一般に、指紋はヒトが触覚によってモノを認知するうえで重要な役割を果たしているとされている。前野らは指紋の存在によって力学的刺激を認知する触覚受容器に応力が集Fig. Friction evaluation system with a finger model.

中することを、Scheibert らは高周波数の振動が強調されることを示した 5,6。しかし、これらの検討はット指モデルの場合はアーチパターンが観察され全て固形表面の凸凹や質感の違いの認知過程を対た。指モデルと人工皮膚の間の接触状態を推察す

象としており、液体の識別に指紋が果たす役割にるために、ゾンマーフェルト数(粘度×速度/荷重)

ついてはほとんど分かっていない。

と摩擦係数の関係を示すストライベック曲線を描

そこで我々は、水および増粘剤水溶液を指紋をいたところ、凸凹指モデルを用いた場合は摩擦速模した凸凹を刻んだウレタン製指モデルで擦った度が速くなるに従って摩擦係数が増加したのに対時の摩擦を評価し、液体と接触した時に指紋が力してフラット指モデルでは摩擦係数の増加は観察

学的刺激に及ぼす影響を明らかにした。

されなかったことから、指紋様の凸凹によって指２．実験方法

モデルと皮膚モデルの間の潤滑膜が厚くなり、流体潤滑状態となったことが示された。

指先の皮膚表面における界面現象を模倣するために、
指モデルを装着した摩擦評価システムを開発した(Fig.

５．結言1)。この装置のサンプル台には水または増粘剤水溶液

 凸凹指モデルとフラット指モデルを比較することにとウレタン製人工皮膚が入ったシャーレが置かれておより、指紋の存在によって液膜の厚さが厚くなり、潤り、液体中に浸漬された人工皮膚を指モデルで擦るこ滑効果が現れるだけでなく、摩擦の経時変化のパターとができる。この装置の下部には二枚の板バネに貼付ンも変化することが確認された。今後はこれらの効果

されたひずみゲージが装着されており、接線及び法線が触覚に与える影響を解明する。

方向に加わる力を計測する。凸凹指モデルはポリウレ
タン製で表面に深さ 0.15 mm、幅 0.5 mm の指紋が 29

文 献本刻まれていている。また、表面に溝の刻まれていな

1) Nonomura, Y. et al., Tactile texture perception ofwater on human skin, Colloids Surf. B, 69,
264-267, 2009.
2) Nonomura, Y. et al.: How do we recognize waterand oil through our tactile sense? Colloids Surf. B,
73, 80-83, 2009.
3) Nonomura, Y. et al., How to identify water fromthickener aqueous solutions by touch, J. R. Soc.
Interface, 9, 1216-1223, 2012.
4) 齋藤ら, 人工皮膚表面の水の触感と摩擦特性,
計測自動制御学会論文集, 50, 2-8, 2014.
5) Maeno, T. et al., Relationship between the
structure of human finger tissue and the location oftactile receptors. JSME Int. J. 41, 94-100, 1998.
6) Scheibert, J. et al., The role of fingerprints in thecoding of tactile information probed with abiomimetic sensor, Science, 323, 1503-1506, 2009.

いフラット指モデルでも同様の摩擦評価を行った。
３．実験結果と考察
指モデル表面の指紋の有無、摩擦速度、垂直荷重によって、摩擦抵抗の大小だけでなく、摩擦ダ
イナミクスが劇的に変化した。観測された摩擦パ
ターンは摩擦力が数百 ms ごとに周期的に変動する周期変動パターン、摩擦力が緩やかに上昇する
アーチパターン、ほとんど変動しない安定パター
ン、摩擦抵抗が不規則に変動する不安定パターンの 4 つに分類された。凸凹指モデルを用いて摩擦した場合は多くの条件下で安定パターンが、フラ― 70 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

OS7-2-3

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

喉頭運動解析による飲食物嚥下時の感覚特性評価
池上聡＊，礒野舞＊，石原清香＊，中馬誠＊，船見孝博＊，皆木祥伴＊＊，藤原茂弘＊＊＊，
堀一浩＊＊＊，小野高裕＊＊＊＊

三栄源エフ・エフ・アイ株式会社 [〒561-8588 大阪府豊中市三和町 1-1-11]＊＊
大阪大学 歯学研究科＊＊＊
新潟大学 医歯学総合研究科
なお，本研究は「人間を対象とする医学研究の倫理

１．緒言
近年，食に対する消費者の嗜好はますます多様化している．飲食品においては味，香りといった的原則」に則り，被験者に研究の目的と危険性について十分説明した上で実施した．

口腔，鼻腔内での感覚の他に喉を通過するときの「喉ごし」， 「コク」， 「キレ」，「飲み応え」，

３．実験結果「まとまり感」，「付着感」などといった咽頭，

香料入り飲料を嚥下したときの喉頭運動を測定

喉頭内における感覚特性が重視され，製品開発のした結果，官能評価により「飲みやすさ」が高いコンセプトになる場合もある．製品開発の過程でと評価された試料において喉頭運動量が小さく，は，咽頭，喉頭内における感覚特性を客観的かつ嚥下時間が短くなり，「飲み応え」が高いと評価

再現性よく評価する必要があるが，複雑な形状をされた試料において喉頭運動量が大きく，嚥下時

もつ咽頭，喉頭内を通過する際の食品の挙動を推間が長くなる傾向が見られた．

測することは難しく，機器測定によってこれらを評価することは難しい．

また，とろみ調整飲料試料を嚥下したときの喉頭運動を測定した結果，官能評価により「まとま本研究では，ヒトの喉の動きを経時的に測定でり感」が高いと評価された試料において喉頭運動

きる喉頭屈曲センサーを用いて，飲食品を飲み込

量が小さく，嚥下時間が短くなる傾向が見られた．

む際の喉頭運動を解析し，食品物性もしくは感覚特性が喉頭の動き（喉頭運動）に及ぼす影響を調

４．考察

べた．

多くの被験者は飲みやすい試料の嚥下時において喉の上下動を小さくし，軽快にテンポよく飲も

２．実験方法うとし，飲み応えがある試料嚥下時にはより深く

被験試料として，市販品のオレンジジュース，およびこれに成分の異なる 3 種類の香料を添加した「香味わうために喉の動きを大きくする傾向があると推察される．

料入り飲料試料」，イオン交換水に増粘多糖類を添加

また，「まとまり感」が高い試料は嚥下時におし，粘度を 4 段階に調整した「とろみ調整飲料試料」

いて喉内を散らばらずまとまって流れるため，被を用い，喉頭運動測定から得られたパラメータと官能験者は比較的小さな喉の動きでスムーズに飲む傾

評価値との関連を調べた．

向があると推察される．

センサー部の曲率を経時的，定量的に測定することができる喉頭屈曲センサーを装着した健常有歯顎者 4５．結言

名（年齢 26～43 歳）に上記の試料を一定量与え，一飲

これらの結果から，喉頭運動から得られるパラメー

みで全量を嚥下させた．飲食物嚥下時の喉頭運動を測タにより，「飲みやすさ」，「飲み応え」，「まとま定し，得られるシグナル波形から「嚥下時間」，「喉り感」など，飲食品の食感や嗜好性に関わる感覚特性

頭の挙上時間（速度）」，「喉頭の降下時間（速度）」，を評価できる可能性が示唆された．

「喉頭運動量」などのパラメータを解析した．
一方，同一被験者に同じ試料喫食時の咽頭，喉頭内における感覚特性を評価させた．香料入り飲料
試料の場合は，「飲みやすさ」，「飲み応え」，とろ
み調整飲料試料の場合は，「まとまり感」を官能評価項目とした．

― 71 ―（82）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（83）
OS7-2-4

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

気管支喘息の高粘性の粘液が末梢気道病変を緩和する機能
鍋嶋由美子＊＊ 富士病院

健診センター[〒412-0043 静岡県御殿場市 1784]
な改善を観た。しかし、微量を間欠的に繰り返し

１． 緒言
気管支喘息の病態として多量の粘液産生と気道リモていくと、吸入 1―2 日後に一過性に強い気道症状

デリング（＊平滑筋の発達、＊基底膜の肥厚＊粘液腺のと不眠症状の悪化が再現された。その際に、肺胞発達など）があげられる。気管支喘息の病理所見で狭内にまで落込んだと推定される小粘液栓の集合体

小化した気道内に高粘性の気道粘液が充満していまたは単体や黄色の固まらない粘稠性の粘液が観ることから、気道粘液の粘性亢進は病態悪化の原察された。その症状悪化に対して、粘液溶解剤,β因と考えられてきた。今回、時間経過を追った詳

刺激薬や合剤追加投与で直後には改善したが、翌細な観察から,高粘性の粘液が持つ末梢気道病変日になると,むしろ悪化した。素材効果のピークに緩和の機能を見出して応用したので報告する。

当たって粘液栓の痩せと脆さによって、運搬障害

２．実験方法が生じたことに次第に気づいて行った。

成人発症・混合型喘息の高齢女性のセルフリポート。

休薬して粘性を上昇させ,運動,保温,リラック

気道リモデリングが進んだ典型的重症例である。各種

スによって副交感神経優位として緩い粘液を貯蓄

喘息治療薬に過剰反応を示し、薬剤治療困難で頻繁にし、また、入浴,加湿,飲水によって,気道内面の湿起きる喘息発作の観察を余儀なくされた。
12 年前より、潤化を図り、軽い喘息状態で粘液塊排出を促した。

自律神経系と気道の流れに関心を持ち,主として全身

４．考察の sign と自然排出痰を継続的に観察してきた。

末梢気道内の粘液は肺胞に異物や有害物質の侵喀痰は紙の上や指の上で肉眼的に観察し,口の中で入を防ぐ物理的バリアであり、炎症という生体防舌触りでも観察した。一部にギムザ染色を施し,染色の御反応の場である。末梢気道の各部分で小粘液栓過程も観察した。呼吸機能や心拍変動などの内科臨床が常に産生され、各種段階で存在し、内外環境にで用いられる検査を併用した。劇的に奏効したが,副作応じて各々時間変化しながら、順次排出される。

用も強く注意が必要な吸入ステロイドを始めとする各

食事・飲水後などで、小粘液栓が吸水・膨潤して種薬剤、内・外環境要因や日常生活の過ごし方との関

末梢気道を塞ぐと,反射性に気道平滑筋収縮が開連性を評価して、より良い対策を模索した。

始して,中枢側から高粘性の粘液が末梢側へ流れ

２．実験結果,込み,“喘息”という排出活動が開始する。

結果１、粘液栓は形を変え難い硬めのゲル層で染色

リモデリングした狭くて硬い気道は鉄砲筒のようなの際に著しく膨潤し、滑り落ちそうになる部分である。

小粘液栓の発射装置となる。高粘性は弾丸の凝集力を末梢気道の鋳型状の粘液栓が、緩い粘液の先端に付着与え、そして、反応性に分泌された多量の粘液が気道されて、あるいは、取り囲まれて自然排出される。

に付着した粘液栓を剥がす洗浄液となり,筒内部の潤末梢に突き刺さるような粘液栓が排出されると易刺
激性や喘息などの気道症状と併せて,便秘、倦怠感、睡滑油となって,平滑筋収縮・弛緩活動と協同作業を行う。
５．結言眠障害などの全身症状が改善され、思考力も回復した。

反応性に分泌される高粘性の粘液は末梢気道に

結果２、常用量の約１/1000 の吸入ステロイドフ

停留する小粘液栓の運搬に働き,その排出後に“気ルチカゾン（粉末剤 FP）には,2 相性の急性効果が道過敏性”＝喘息発作の起り易さが緩和される。

観察された。初めの相は吸入直後から現れる“除薬剤による過度の粘性抑制は薬剤過剰と病状悪水効果”であり、粘膜浮腫を改善し,緩い粘液の水化の悪循環を招く可能性がある。分泌能,排出能や分を減らし、粘液栓は痩せる。遅れて数時間後～筋力が衰える高齢者では特に注意が必要と考える。

数日に渡って続く,“素材効果”(炎症物質などの文

物質合成抑制)で,新たに産生される粘液栓の引張り強度が低下し,全般的に粘性を低下させる。
結果３、2014 年 10 月下旬より開始したβ刺激薬との合剤（エアゾル）では高粘性が比較的維持され、末梢深いところからの小粘液栓が排出され,劇的

献1) 無江昭子：気管支喘息の病理学的検討，アレル
ギー，20，885－902，1971．
4) 喀痰からの情報, ｢痰を理解するための基本的知識）｣, 安岡 劭：メディカルレビュー社 2001
年, pp. 34-129.80― 72 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

P-1

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

気管支壁の物理的特性と換気効率
多羅尾範郎＊＊聖隷クリストファー大学
１．緒言
 呼吸器の換気効率は酸素摂取能力や炭酸ガスの左下図で、気管・気管支は、回 発表時回位に増やす予定 分岐し、これら肺胞・気管支を含む気管支

排気に大きく影響し、赤血球の酸素運搬能力・ヘ系全体が正弦波動の圧力変化する胸腔内圧で収縮・膨モグロビン量等と同様、脳や筋肉の機能に直結するため、換気効率を高める事は非常に大切な事である． 古くから、喫煙・肺線維症等で硬くなっ張を繰り返す．各世代の気管支は円筒形と仮定し、呼吸による圧力変化で内径が変化すると仮定した。実際た気管支は、換気の点で著しく不利であると言われてきた。しかしながら、この事を理論的に数値によって示した報告は現在まで殆どない。

に計算例に用いた無変形時の、各気管支の値は左下図にある．太い気管・気管支での換気は、乱流で瞬時に混合され、乱流と層流との境界は、呼吸中変化

 一方、円筒管内の 3RLVHXLOOH 流だけでは拡散項

し、非常に複雑であり、実質的には層流域の換気が零であるため、拡散効果が得られない。しかしながら、実際に外気と肺胞からの内気が混合されるのは分岐部で起こる部分が多いと思われる。

が問題になる事と考え合わせ、層流部分だけの換気計算をした．また、各部のガス交換率は入口か 本計算では、各気管支内での空気混合が分岐のみによるものだけで行われ、 周期の呼吸運動開始から時間と共に変化する混合率を計算した。

らその気管支までの各気管支の交換率の積とした．

３．計算結果 気管支内気流の流れによる計算結果を下図に示す．


２．計算方法 計算には、上図の様な樹枝状気道分岐モデルを使用した．これは、人間の肺についての Weibel の論文か

図３．普通の硬さの気管支の場合(最太気管支の厚みは同じ)

ら筆者がまとめたものを参考にし、簡略化したものをモデルとしたものである。実際、気道の配置や「太さ・長さ」の分布を下図に示した．

硬い気管支の場合

図４．硬い気管支の場合(最太気管支の厚みは同じ)

４．結論と考察
図３４から、気管支が硬い場合、特に吸気初期の換気効率が悪い事が数値としてわかる．ピーク後は、空気が中枢側へ戻る時、分離する事はないので、グラフの正当性は最大の時までである。


図２．計算に使用した気管支の形状分布（厚さは硬い場合）
― 73 ―（84）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（85）
P-2

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

セシウムボールと肺クリーニング
多羅尾範郎＊＊聖隷クリストファー大学
１．緒言
 東日本大震災の津波に伴う福島第一原子力発電

平均的濃度勾配の小さい場合

所事故から４年余り経つ現在でも、微粒子が長期間漂う事から、原子炉爆発による放射性物質の広範囲な大気汚染が起こっていると言われている。
特に、原子炉の PHOWGRZQ，PHOWWKURXJK 後の爆発で四散した μ～μの微粒子は、大陸からの30 や 30 と同様、空気中に漂い、長く放射線を放出する事が懸念される。セシウムボールと言う、『鉄筋コンクリート由来の鉄入り 6L2 のガラ
ス 状 球 体 中 に 、 微 量 の &V&V と 極 微 量 の6U&H&H3X8 が含まれるセシウムボー
ルと言われるもの』や、8 の多いバッキーボール
等の +RW3DUWLFOH は、人体近くや体内で放射線を放出するため、被爆による癌細胞の出現が懸念され、特に体内被曝を避ける対策が望まれる。ここで、空気中に漂う放射性微粒子では、水溶性と非水溶性の微粒子があり、水溶性微粒子は体内に取り込まれて、比較的短い時間で代謝排出される事が多く、非水溶性の微粒子も消化器内では、吸収されずに排出される。結局、非水溶性放射性微粒子が空気と共に吸い込まれた場合が、最も長い間、近接体内被曝を起こすと思われる。具体的には、セシウムボール等の非水溶性の放射性微粒子が肺平均的濃度勾配の大きい場合

胞付近の体内被曝の可能性が高いと思われる。
 一方、呼吸器における通常の浄化作用は、繊毛のある気管や気管支における繊毛運動による浄化と、肺胞や呼吸気管支 終末気管支 での界面活性剤 肺サーファクタント の濃度勾配による表面張力の違いでの浄化に大別される。
 本研究の目的は、後者の浄化で、肺胞に停留す
るセシウムボールが、界面活性剤により浄化され得るかどうか、どの様な状態が、どの大きさの球
４．結論と考察

浄化に適当か、等を計算により調べる事である。
２．計算方法

上２図等から、セシウムボール移動距離は濃度勾配変動と球体半径に一定の関係が有る場合に大-3

 計算は１次元モデルで、半径を R= r×10 cm のセシウムボールが、原点に置かれ、下流の繊毛運動

きく変動し、平均的濃度勾配の大きい場合には変動が小さい事が判る。この変動を肺胞の振動で与える場合、取除く微粒子半径に適当な振動数が有の影響を考慮しサインカーブで変動したサーファクタ
ント濃度、下流に向かって薄くなる場合の移動をしらる事がわかる。実際の肺胞では、呼吸による内径

べた。実際の計算には、0DSOH と([FHO を用いた。
３．計算結果
上式で r=5.のセシウムボールの移動を右上図に示す。


変化で、サーファクタント濃度に変化があるが、微粒子ではこの変動は無視できると思われる。

― 74 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

P-3

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

アンジオテンシンⅡ受容体拮抗薬オルメサルタンによるインスリン抵抗性改善の機序の解明細渕 彩＊，大坂 瑞子＊，吉田 雅幸＊＊東京医科歯科大学 医歯学総合研究科 先進倫理医科学 [〒113-8519 東京都文京区湯島 1-5-45]


１．緒言

３．実験結果 インスリン抵抗性は主に肥満、過食、運動不
足などの生活習慣により誘発され、骨格筋などの 高脂肪食負荷ラットに対するオルメサルタン

組織への糖の取り込みが減少することが原因とさ投与及びコントロールにおける体重、摂食量、飲れている。その結果、２型糖尿病や心筋梗塞など

水量、血漿、リンパ液の 7*、7& は変化しなかった。

の心疾患の発症、進展を引き起こすことからイン

また '33 の P51$ 発現量は腎臓、小腸では変化

スリン抵抗性を改善することはこれらの疾患の予がなかったが、肝臓では減少傾向であった。

防や治療において重要である。

 '33 活性は血漿のオルメサルタン群で減少傾

オルメサルタンはアンジオテンシン ,,（$,,）

向を示した。

受容体拮抗薬（$5%）であり、$7 受容体に対して



選択的に阻害作用を示す降圧剤である。これまで

に、過剰の高脂肪食摂取による耐糖能異常に対し

４．考察

てオルメサルタンがインスリン感受性を改善する

 脂質代謝経路に関与する肝臓において '33 のことが報告されている  。また、インスリン抵抗

P51$ 発現が特異的に減少していた。オルメサルタ

性 は イ ン ク レ チ ン 不 活 化 酵 素 'LSHSWLG\O

ンは肝臓での脂質蓄積を改善することが報告され

3HSWLGDVH（'33）が活性化することによりイていることから、その関与が考えられる。

ンクレチンが分解され、インスリンの分泌が抑制 今後、肝臓における '33 発現上昇のメカニズされることにより起こることが知られている。そムやその意義について検討が必要である。

こで、オルメサルタンによるインスリン抵抗性改

善の機序としてオルメサルタンが '33 の阻害作

５．結言

用に関与することが考えられた。

 高脂肪食負荷ラットにおいてオルメサルタンが肝臓での DPP4 の阻害効果を有する可能性があることが従って、本研究ではオルメサルタンが '33 阻害
効果を介してインスリン抵抗性の改善に寄与して示唆された。

いるかどうかを検討した。





謝 辞

２．実験方法 方 法 ：  週 齢 雄 性 6' ラ ッ ト に 高 脂 肪 食

本研究を行うにあたり、ご指導いただいた東京医+)'脂質、コレステロール添加飼料 を科歯科大学の吉田雅幸教授、大坂瑞子助教、なら与え、オルメサルタン PJNJGD\ 及びコントロ

びにお世話になりました研究室の方々に感謝致しールを  週間飲水投与し、体重、摂食量、飲水量ます。

の測定を行った。また、肝臓、腎臓、小腸の '33
の P51$ 発現を測定した。さらに、血漿、リンパ液文 献中のトリグリセライド 7* と総コレステロール  Okada K,Hirano T,Ran J,Adachi M.Hypertens
Res.2004. 27(4)293-9.


7& の比色測定と '33 の活性測定について検討
した。







― 75 ―（86）日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（87）
P-4

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

ネフロン細胞内カルシウムイオン濃度変化の可視化
尿細管糸球体フィードバックによる誘導
仲本 博＊＊川崎医科大学 医用工学システム循環器 >〒 岡山県倉敷市松島 @
１．緒言

４．考察

 腎血流は、血圧変動があってもオートレギュレ

 高張食塩水を投与した後、2,3 分後血管の収縮が起こーションにより一定の領域に維持されている。傍り、それに伴いカルシウムイオン濃度も増加していた。

糸球体装置は輸出入細動脈に接しており、尿細管

このフィードバックは、尿細管糸球体フィードバッ

糸球体フィードバック  の血管収縮制御に関わクの阻害剤であるフロセミドの投与に依りブロック

り、糸球体への血流を制御している。ネフロンにされた。よってこの変化は、フィードバックによる。

おけるカルシウム濃度の可視化研究は、生体から

ネフロンを分離したモデルの報告はあるが  、

５．結言

生体における観察例は未だない。

 我々は、LQYLYRにおいてラットの尿細管糸球体フィードバックに関連するカルシウムイオン濃度の変化

２．実験方法を可視化することができた。

 実験動物には :LVWDU ラット（Q ）を使用した。輸謝 辞

入細動脈の可視化には、血管内腔を染色するために
N'D デキストランに ),7& をラベルしたもの乃至は 実験によるデータ収集と解析を手伝ってくれた川崎

アルブミンにテキサスレッドをラベルしたものを投与

医療福祉大学臨床工学科５期生、大江拓弥、小林亜由

し、カルシウムイオン濃度の可視化には )OXR を投与

美、浪切奏歩、藤澤 友希、松田祐佳の諸氏に心からし、共焦点レーザ顕微鏡で糸球体の微小循環を画面中謝意を表する。この研究には、川崎医大  年度プロ央に捉え可視化した後、高張食塩水で尿細管糸球体フ

ジェクト研究費によるサポート  基 があった。

ィードバックを誘発するために持続的に腎外投与を行った（食塩水P/NJPLQ）。輸入細動脈の血管

文 献径は収縮した部位の径を計測し、カルシウム濃度の測  In vivo visualization of angiotensin II- andtubuloglomerular
feedback-mediatedrenalvasoconstriction.Yamamoto T, Hayashi K,
Matsuda H, Kubota E, Tanaka H, Ogasawara Y,
Nakamoto H, Suzuki H, Saruta T, Kajiya F.KidneyInt. 2001 Jul;60(1):364-9.
  Segmental effects of norepinephrine andangiotensin II on isolated renal microvessels.
Edwards
RM.
Am
J
Physiol.
1983
May;244(5):F526-34.
  Calcium wave of tubuloglomerular feedback.
Peti-Peterdi J. Am J Physiol Renal Physiol. 2006
Aug;291(2):F473-80.

定は傍糸球体装置周辺の領域において計測した。

３．実験結果 血管径の測定では高張食塩水により、輸入細動脈が収縮したが生理食塩水ではそのような変化は見られなかった（S＞）。また、傍糸球体装置近傍の細胞内カルシウムイオン濃度は、高張食塩水の投与の後に優位に増加したが、生理食塩水を投与した場合は増加しなかった（S＞、図１）。
     

図１


― 76 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

P-5

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

赤血球サスペンション流れにおける血小板の流路断面内分布
阪本啓輔*, 木村友哉*, 能祖良太*,関淳二**, 板野智昭***, 関眞佐子****関西大学大学院理工学研究科 [〒564-8680 大阪府吹田市山手町 3-3-35]**関西大学先端科学技術推進機構，***関西大学システム理工学部物理・応用物理学科の粒子数分布を計測したところ，いずれの場合も

１．緒言
生体内微小血管の血液流れでは血小板は血管壁

流路断面内に偏りなく分布していることが分かっ付近に多く分布することが知られている．この現象

た．続いて，赤血球を混入させて実験を行った．

は Near-Wall Excess (NWE) と呼ばれ，血管壁が損

赤血球が存在しても流路入口付近の粒子数分布は傷を受けた際に血小板がそれを修復・止血するのにどの高さにおいてもほぼ一様であったが，下流に極めて重要である．本研究では，人工微小流路（マ行くにつれて分布に偏りが見られるようになった．

イクロチャネル）に蛍光標識した血小板あるいは血(a)

小板模擬粒子としてポリスチレン蛍光粒子を混入(b)

させた模擬血液を流し，流路断面内における粒子数分布を測定することで，NWE 現象を調べた．
２．実験方法
本研究では，デキストランとアルブミンを添加したリン酸緩衝生理食塩水に，ヒト赤血球を様々

図 2 血小板の分布(赤血球ゴースト，Hct=20%)(a) 流路底面から 8m, (b) 流路底面から 24m

な体積分率（Hct）で混入させ，これに蛍光標識した血小板あるいは蛍光粒子(直径1 ~ 4.8m)を分散させて，模擬血液として用いた．血小板はCFSEを用いて蛍光標識し，輝度が低い場合は赤血球の代わりに赤血球ゴーストを用いた．１辺が50mの正方形断面を持つPDMS製の人工微小流路に，シリンジポンプにより模擬血液を一定流量で流し，共焦点レーザー走査顕微鏡－高速度カメラシステム(図1)を用いて蛍光観察した．流路底面からの高さ
4, 8, 24mの断面について，流路入口から20mm下流までのいくつかの位置で撮影した．得られた画像を処理ソフトImageJを用いて解析し，流路幅方向に2m毎の血小板・蛍光粒子の個数分布を求めた．

Hct = 20%の場合の計測結果の例として，赤血球
ゴーストのサスペンションに血小板を浮遊させた
場合に得られた血小板の個数分布を図2に示す．流路入口から20mm下流における計測結果で，(a)が流路底面から8m，(b)が24mの高さ(流路中央付近)の分布である．図2(a)に示すように，特に流路底面付近において，血小板が壁面付近に多く分布する
NWEが確認できた．しかし流路断面の中央高さ付
近では，図2(b)から分かるように，明確なNWEは見られなかった．この傾向は，血小板の代わりに蛍光粒子を用いて，赤血球ゴーストあるいは赤血球のサスペンションに浮遊させた場合も同様であった．これらのことから，正方形断面をもつ微小流路内流れにおいて，血小板あるいは蛍光粒子は流路断面の四隅付近に多く分布すると考えられる．
また，Hct = 0%ではNWEが見られないことから，
血小板分布の偏りは赤血球との相互作用の結果として生じる現象であり，流路内における赤血球の軸集中現象と密接に関係していると考えられる．
４．結言

図 1 共焦点レーザー走査顕微鏡システム

血小板が壁面近傍に多く分布する NWE が底面付

３．実験結果と考察近で顕著にみられたことから，矩形流路では血小板本研究では流量1.0L/minの場合について報告

は壁面に沿って一様に分布するのではなく，特に流する．このときのレイノルズ数は約0.15，壁ずり

路断面の四隅付近に多く分布することが示唆される．

-1

速度は約1000sec である．まず，Hct = 0%（赤血球が存在しない）の場合に，血小板および蛍光粒子

本研究の一部は科研費(25630057), 関西大学先端科学技術推進機構より支援を受けた．

― 77 ―（88）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（89）
P-6

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

動物血液の凝固過程における流動挙動解析
篠﨑俊介＊，山口はるな＊，有富充利＊，渡邉宣夫＊＊，大内克洋＊＊＊＊

株式会社 DNP ファインケミカル [〒226-0022 神奈川県横浜市緑区青砥町 450]＊＊
芝浦工業大学 システム理工学部 生命科学科＊＊＊
東京医科歯科大学 大学院 医歯学総合研究科
固制御系では同等の結果となった．

過去に血液の流動特性と体の機能・疾患の相関関係を明らかにする試みがなされて来ているが１），a) 1200b)1200

400

0.06
0.12
S＝σ 0 /Pa

2

R = 0.7760c) 1200
ACT/sec

800

0
0.00

った視点から血液の流動特性と機能との相関解析を試みた．前報にて豚血液の凝固過程解析に関し

2

R = 0.3205

ACT/sec

印刷インキに対して我々が提案した式（１）を用いた流動挙動解析手法２）を適用することで，異なACT/sec

１．緒言

800
400
0
0.06

2

R = 0.8594

800
400
0

0.12
0.18
V＝G”/Pa

0.06

0.12
0.18
E＝G'/Pa

Fig.1 Relationship between the ACT and the rheologicalparameters. a) Yield term. b) Viscous term. c) Elastic term.

ては式（１）が有用と示唆される結果を報告した３）．
Ｆ∝Ｓ0.0×Ｖ0.0×Ｅ1.0ｍｎｐ

Ｆ∝Ｓ ×Ｖ ×Ｅ（１）②

ヘパリンＮａ凝固制御系の検討
クエン酸Ｎａ／塩化Ｃａ凝固制御系と同様に解析を行うと流動特性式は式（３）となり，粘性項が支配的で，弾性項の寄与もあることが判明した．

Ｆ：インキ特性値，Ｓ：降伏項，Ｖ：粘性項，Ｅ：弾性項
ｍ＋ｎ＋ｐ＝１（※ｍ,ｎ,ｐは各項の寄与率を示す． ）２．実験方法
① クエン酸Ｎａ／塩化Ｃａ凝固制御系の検討３）
クエン酸Ｎａ水溶液入りの豚血液および牛血液（東京芝浦臓器社）を用いた．凝固剤として０．
２５Ｍ塩化Ｃａ水溶液を用いた．凝固剤量の異なる血液を作製し，活性化全血凝固時間（ＡＣＴ，ＨＥＭＯ
ＣＨＲＯＮ４０１：ＩＴＣ社）を測定した．レオロジ
ー測定にはレオメータ（ＡＲ－Ｇ２：ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社）を用い，定常流測定，動的歪み依
存測定，動的時間依存測定を行った．
②

ヘパリンＮａ凝固制御系の検討
豚鮮血を用い，抗凝固剤としてヘパリンＮａ注

射液（５，０００単位／５ｍｌ）を用いた．抗凝固剤量の異なる血液を作製し，ＡＣＴを測定した．

Ｆ∝Ｓ0.0×Ｖ0.7×Ｅ0.3

（３）

４．考察
実験①と②で降伏項・粘性項・弾性項の寄与率が異なる結果となったことは，両者の凝固機構の違いを再現していると考えられる．実験①はＣａ ２＋ の架橋反応による血液成分の凝固と推察され，固体成分の増加に伴う弾性率支配の現象が生じていると思われる．一方，実験②はヘパリン
Ｎａが系内タンパク質と複合体を形成する複雑な機構であると推察され，成分間の相互作用変化を伴う複雑な流動挙動を示していると思われる．
５．結言

３．実験結果①（２）

クエン酸Ｎａ／塩化Ｃａ凝固制御系の検討
豚血液のＡＣＴとレオロジーパラメータの相関を調査した中で，降伏項・粘性項・弾性項の代表的な結果を図１に示す．ｃ）の弾性項（Ｇ’）との相関が高い．次に各項それぞれの寄与率最適値を求めた結果，式（２）が導き出された．降伏項と粘性項の寄与はほとんど無く，弾性項が支配的であることが判明した．また牛血液を用いた実験についても式（２）と同等の寄与率が導き出され，動物の種類に寄らず，クエン酸Ｎａ／塩化Ｃａ凝

血液の凝固能とレオロジーパラメータに相関が見られ，さらに凝固機構の違いを再現できる可能性が見られたことから，流動挙動解析手法が血液の新たな評価手法として適用できる可能性が示唆された．
文献1) 前田信治：血液のレオロジーと生理機能，日生誌，66，p234-244，287-297，327-336，2004.
2) 山口はるな他：第 58 回レオロジー討論会講演
要旨集，p102-103，2010．
3) 篠﨑俊介他：第 37 回日本バイオレオロジー学会年会プログラム・抄録集，p29，2014．

― 78 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（90）

P-7

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

呼吸に伴う )RQWDQ 手術後の圧力・流速変動を再現するための
数値流体解析用境界条件の検討
後藤真治＊，中村匡徳＊，板谷慶一＊＊，宮崎翔平＊＊，岡徳彦＊＊＊，本田崇＊＊＊＊，北村律＊＊＊，
宝来哲也＊＊＊，石井正浩＊＊＊＊，宮地鑑＊＊＊
埼玉大学大学院理工学研究科 [〒338-0825 埼玉県さいたま市桜区下大久保２５５]
北里大学医学部血流解析学講座[〒252-0329 神奈川県相模原市南区北里１－１５－１]＊＊＊＊＊＊＊
北里大学医学部心臓血管外科
北里大学医学部小児科＊＊＊分とに分離した．各条件における呼吸性成分の流１．緒言
先天性心疾患に対する手術の一つに )RQWDQ 手

速と圧力との関係を図  に示す．各条件で呼吸性術がある．この術式では，上・下大静脈を肺動脈の圧力と流速の相関係数を計算すると，条件  でと吻合する．術後の  症例において肺動脈の血流は ，条件  では ，条件  では とな

波形を心拍および呼吸によって影響される成分にった．条件１と  は相関係数が正であるため順位分離すると，それぞれにおいて圧力と流速は逆位相，条件  は逆位相で圧力と流速は変動している相の変動を呈し，これが )RQWDQ 循環の特徴とされことがわかる．以上から条件  の結果のみが圧力る．数値流体解析を援用し，)RQWDQ 循環についてと流速の逆位相を再現することができた．

議論するためには，この特徴的な血行動態の再現

４．結言

が必務である．そこで，本研究では )RQWDQ 循環で)RQWDQ 術後の圧力と流速との逆位相性変動を再生じる圧力・流速の逆位相変動を表現できる境界

現するためには，呼吸に伴う抹消血管抵抗の変化

条件について検討する．

を考慮することが必要であることが示された．

２．方法
Pressure [Pa] )RQWDQ 手術が行われた患者の &7 画像から血管形状を作成した．上・下大静脈の境界を直径の 
倍，左・右肺動脈の境界を直径の  倍延長した．
上・下大静脈には流速の計測データから作成した
流量条件を与えた．出口である左・右肺動脈末端

Condition 1

400
200
0
-200
20

には，以下の  通りの圧力境界条件を与えた．条
件  は，3D の一定値である．これは，肺動脈以Pressure [Pa]降の循環における圧力が不変であることを仮定している．条件  は肺動脈から毛細血管までの抵抗，イナータンスとコンプライアンスを考慮したものである．電気回路モデルによりこれらを表現し，
肺動脈末端での流量によって生じる圧力を条件とPressure [Pa]分を抽出し，得られた圧力波形を境界条件として設定した．

３．結果

った．一方，右肺動脈の圧力・流速変動は各境界

60

50

60

50

60

1000
30

40

Velocity[cm/s]
Condition 3

1750
1500
1250
1000

 呼吸周期における流線を確認した結果，境界条件に関わらず，流れのパターンはほぼ同じであ

50

1200

う末梢血管抵抗を考慮したものである．圧力計測
データの中から，抹消側から伝播する圧力変動成40

Velocity[cm/s]
Condition 2

1400

800
20

して与えた．条件  は，条件  に加え，呼吸に伴

30

20

30

40

Velocity[cm/s]

Fig. 1 Relationships between velocity and pressure in the right
pulmonary artery obtained under the boundary condition 1, 2
and 3. 

条件によって異なる結果となった．圧力・流速変動の位相差を調べるため，周波数解析によって
圧力および流速のデータを呼吸性成分と心拍性成― 79 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（91）
P-8

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

抗血栓性ポリマーファイバーを被覆した
動脈瘤破裂治療用カバードステントの開発
白幡智史＊，長谷部光泉＊，＊＊，尾藤健太＊，前川駿人＊，中野裕揮＊，田中美夏＊，大和裕哉＊，
松本知博＊，＊＊，鈴木哲也＊，堀田篤＊＊

慶應義塾大学大学院 理工学研究科 開放環境科学専攻 [〒223-8522 神奈川県横浜市港北区日吉 3-14-1]＊＊
東海大学医学部 専門診療学系 画像診断学／東海大学医学部付属八王子病院 画像診断科

１．緒言

(a)

「カバードステント」は，ステントにカバーを(b)巻き付けた血管内治療器具であり，動脈瘤破裂に対する低侵襲治療に用いられる（図 1 (a)）．動脈50 μm

瘤治療では，カバードステント留置により動脈瘤

50 μmへの血流を遮断し，致死的な危機を回避する．現

Fig. 2 Platelets adhesion on fibrous sheets: (a) Fully

状のカバーは，強度を重要視した抗血栓性の比較

covered platelets on PU, (b) A few platelets on MPC/PU.

的低い材料が多く用いられ，留置後の血栓付着に

(a)

(b)

よる狭窄・閉塞が問題となっている．本研究では，高い抗血栓性と耐久性を備えるカバーの作製を試みた．我々は，極めて高い抗血栓性を持つリン脂質ポリマー（MPC）に着目し，エレクトロスピニ

5 mm

ング（ES）法によるナノファイバー作製を初めて

Fig. 3 MPC/PU fibrous sheet covered stent: (a) Bulk

10 μm

報告した 1)．その技術を元に MPC ファイバーカバ

image of covered stent, (b) Magnified view of fibrous cover.

ードステントを作製したが，MPC ファイバーは脆

くカバーとして適さなかった．そこで本研究では，

３．実験結果

強度に優れるポリウレタン（PU）と MPC を混合

３・１ 抗血栓性評価試験  浸漬後，PU 表面はし，ファイバーの抗血栓性およびステントカバー

多数の血小板で覆われていたが，MPC/PU 表面にとしての強度，血液遮断性を評価した．

はごくわずかな血小板付着しか認められず，抗血栓性の著しい向上が認められた（図 2）．

２．実験方法

３・２ カバードステント作製  MPC/PU ファ

２・１ MPC/PU ファイバーシート作製  MPC 溶

イバーカバードステントが作製可能であり，カバ

液と PU 溶液の混合溶液（重量比 1:9）を用い ES 法にー厚は市販品よりも薄く約 70 m であった（図 3）．

よりファイバーシートを作製した（以下 MPC/PU）．

このカバードステントは 120 mmHg の内圧に耐え，

２・２ 抗血栓性評価試験  PU，MPC/PU のファイ

漏水量は約 57 ml/min/cm2 で，実用ラインとされる

バーシートをヒト多血小板血漿に浸漬し，蛍光顕微鏡

250 ml/min/cm2 より高い血液遮断性能を示した．

にて試料表面の血小板を観察し，抗血栓性を評価した．


２・３ 実用化を目指したカバードステント作製と耐４．結言

久性試験  ES 法を用い，臨床で使用されるステント 本研究では， MPC/PU ナノファイバーカバードステ

上にMPC/PU ファイバーカバーを被覆した（図1 (b)）．

ントを作製した．抗血栓性，強度および実用可能な血表面形状を共焦点レーザー顕微鏡にて観察した．また，液遮断性能を備えたカバードステントのプロトタイプ

カバードステント内腔に 120 mmHg の静水圧をかけ，の作製に成功した．

強度を確認し，カバーからの漏水量を測定した．
(a)Covered stent

Aneurysm (b)

Fiber

文 献

Stent



PolymersolutionFig. 1 (a) Covered stent for aortic aneurysm, (b) Covered
stent fabrication by electrospinning.

― 80 ―

Maeda, T., Hagiwara, K., Yoshida, S., Hasebe, T.,
and Hotta, A.: Preparation and characterization of
2-methacryloyloxyethyl
phosphorylcholine
polymer nanofibers prepared via electrospinningfor biomedical materials. J. Appl. Polym. Sci, 14,40606, 2014.

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

P-9

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

細胞培養可能なゼラチンゲルシートの作製とその性質
高木宣祥＊，富田翔＊，嶋田美沙＊，槇靖幸＊，山本隆夫 ，土橋敏明＊，田中進＊＊
*

群馬大学大学院理工学府[〒376-8515 桐生市天神町 1-5-1]
高崎健康福祉大学健康福祉学部[〒370-0033 高崎市中大類町 37-1]＊＊

ヒト繊維芽細胞(WI-38)、がん化したヒト線維芽１．緒言
 コラーゲンやゼラチンは細胞接着性が良いこと

細胞(WI-38-VA-13)を用いて、ゼラチンシートへのが知られており、様々な生化学的用途に用いられ各紫外線照射時間における各細胞の細胞接着およている。ゼラチンを細胞足場として用いる場合、び増殖性を調べた。ヒトの線維芽細胞とがん化し細胞が育成する生理的温度ではゾルであるため、た細胞をゼラチンゲルシート上で 6 日間培養したそのままでは細胞の接着が起きないため、紫外線後のそれぞれの細胞を Fig.2 に示す。正常細胞は、架橋などによりゲルの融点を高める必要がある。

紫外線照射量に関わらず接着性に違いは見られず、

最近、有機溶媒中のゼラチン水溶液液滴に紫外線

シート全体に接着し増殖した。一方、癌化した細を照射する事により得られるマイクロカプセルを胞は、紫外線照射時間が長くなると接着しない傾足場として線維芽細胞を培養させると、正常細胞向が見られ、また、紫外線照射量が多い程、コロ(WI-38) は 増 殖 す る が 、 が ん 化 し た 細 胞

ニー状態で接着する傾向が見られた。

(WI-38-VA-13)は増殖しないことがわかった 1）。このような細胞選択性をもつ足場は医療材料としての応用も期待される。本研究では、さらに広い用途を持つと考えられるシート状の足場を作製するための実験条件を見出し、得られたゲルシートの
物理化学的性質と細胞接着増殖性について調べた。
２．実験
 氷上のテフロンシート上に置いたアクリル製のパイプ(24×10)を鋳型として 0.5 mL の 3 wt%ゼラ

Fig.1 膨潤比から見積もられたゲルの架橋密度の紫外線

チン水溶液をゲル化させた。次に、得られたゼラ

照射時間依存性

チンゲルシートを温度 5 ℃、湿度 10％に保った冷蔵庫にて 2～3 日間濃縮した。鋳型からゼラチンゲ
ルシートを切り出し、両面に紫外線を照射した。
その後、冷蔵庫にて Milli-Q 水で 24h 再水和させ、ゼラチンゲルシートを作製した。各紫外線照射時間で作製したシートの膨潤比を測定し、また、作製したシートを用いて、細胞培養を行い、顕微鏡
観察、培養した細胞の ATP 測定を行った。ATP 測
定は、生物の細胞内に存在する ATP の酵素反応にFig.2 ヒト線維芽細胞の培養 6 日後の様子

よって生じる発光量 RLU(Relative Light Unit)を測定する方法で行った。

 メッシュ型の足場を用いた場合、孔径が 1-10m

３．結果と考察のときがん細胞の仮足への影響により、がん細胞

 ゲルシートの膨潤比より Flory-Rehner の膨潤平と正常細胞の接着増殖性の違いが生ずることが分衡の式を用いてゼラチンゲルの架橋密度を見積もかっているが、長時間紫外線照射して得られる足っ た (Fig.1) 。 架 橋 密 度 は、 紫 外 線 照射 時 間 tUV場の細胞接着増殖性の違いは足場を構成する高分=30min 程度から大きくなり、実験の紫外線照射時

子網目の平均孔径などの幾何学的性質以外の性質

間の範囲では、紫外線照射時間とともに増加した。

も考慮に入れる必要があることを示唆している。

足場の平均孔径に換算すると tUV=30min で 1.5m1) Dobashi, T. Koike, M. Kobayashi, K.. Maki, Y. Yamamoto, T.

程度であり照射時間の増加とともに小さくなる。

and Tanaka, S.: Progr Colloid Polym. Sci., 136, 149-154, 2009― 81 ―（92）

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（93）
P-10

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

ナイルパーチから調製したゼラチン水溶液のゲル化に伴う動的粘弾性挙動
志田奈津実＊槇靖幸＊土橋敏明＊$OLFH0XWLH＊＊元村まみ＊＊市川寿＊＊
＊ 群馬大学大学院理工学府 [〒376-8515＊＊

長崎大学大学院水産・環境科学総合研究科

桐生市天神町 1-5-1][〒852-8521 長崎市文教町 1-14]

１．緒言

３．結果

 日本の人口は減少傾向にあるが、世界全体の平 貯蔵弾性率 *’と損失弾性率 *”は昇温過程に均としてみると増加傾向にある。特に中東やアフおいて、Fig.1 のような挙動を示した。24 ℃付近

リカ地域の出生率は依然高く、急激な人口増加がにおいて、G’と G’’の値が逆転し、周波数依存性続いている。食糧不足が懸念される今日、本来ははべき乗則 2)G’～G’’～ωn で表されたため(Fig.2)、

食品廃棄物とされるものに目が向けられている。

この点を Winter-Chambon の定義によるゲルの融

アフリカ内陸湖で繁殖するナイルパーチは食用と点とした。なお、哺乳動物由来ゼラチンのゲルのして需要が高く全世界に輸出されており、不可食

融点は 26℃付近であった。

部の食品廃棄物も多い。%6( 問題をきっかけに、
魚由来ゼラチンは食品あるいは医薬分野における４．考察

代替原料としての需要が高まり注目を集めている。

ナイルパーチ鱗由来ゼラチンは、哺乳動物由来

熱帯に棲息するナイルパーチはコラーゲンの変性

ゼラチンゲルの融点には及ばなかったが、咀嚼・温度が高く、その水溶液から得られるゼラチンゲ

嚥下能の低下した、
高齢者向け食品のとろみ剤な

ルの融点が高いことが予想され、より広い用途にどへの利用が可能であると考えられる。

用いられる魚由来ゼラチンの調製ができることが

示唆される。本研究では、一般的な加熱酸・アルカリ処理ではなく、魚鱗を酸とアルカリ処理した
後熱水抽出する事によって優れたゲル形成能を有するゼラチンを短時間，低コストで調製できる熱水抽出法  により得られたケニア共和国ヴィクト



リア湖産ナイルパーチ鱗由来のゼラチンについて

Fig.1 Storage modulus G’(●, ◆,■, ▲) and loss modulus G’’ (○,◇, □, △) of gelatin aqueoussolution at 20 mg/mL and measured
at 0.1, 0.2, 1.0, 2.0 Hz during
heating process.

力学的測定を行い、その有用性について検討した。

２．実験方法 ナイルパーチ鱗を 0.1 M HCl、0.1 M NaOH に順
次それぞれ 24 時間浸漬させたのち、水洗、乾燥さ

Fig.2 Storage modulus G’ andloss modulus G’’ of gelatinaqueous solution at 20 mg/mL as
a function of angular frequency
measured at 5.9℃(gel state , G’ :▲ , G’’ :), 23.8℃(criticalstate , G’ : ● , G’’ :) and
44.8℃(sol state , G’ : ■ , G’’ :).

せ、2～5 倍量の蒸留水を加え 80℃で 3 時間インキ
ュベートした。残渣と抽出液を濾別し、濃度 20

文献

mg/mL の抽出溶液の動的粘弾性測定を行った。な

1) 元村まみ, 市川寿: 日本バイオレオロジー学会誌,
第 27 巻, 第 3 号, 2013.
2) Winter, H. H.. and Chambon, F.: J. Rheol, 30, 367 ,1986.

お動的粘弾性測定は、周波数 0.1 - 2.0 Hz、ひずみ
0.02、温度範囲 5℃－45℃の条件のもと行った。比較対象として、哺乳動物由来ゼラチン（ゼライス,
マルハニチロ）についても同様の実験を行った。

― 82 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（94）

P-11

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

血漿と塩化カルシウム水溶液の接触によるゲル形成過程
志田奈津実＊，外山吉治＊，槇 靖幸＊，山本隆夫＊，土橋敏明＊＊群馬大学理工学府 [376-8515 桐生市天神町 1-5-1]

１．緒言

示す．Fig.1 の初期過程と Fig.2 の塩化カルシウム 血液の凝固過程は，連続的なカスケード反応か濃度が小さいときの比例関係は，架橋剤としてのらなることが知られているが，多くの生体分子がカルシウムイオンの拡散によりゲル化が駆動され関与するばかりでなく，血流の影響、赤血球などる場合に対する Moving Boundary Picture で説明の粒子の衝突，血管内皮細胞の特殊性など考慮しできる．一方，P0 の場合に見られるようにゲルなければならない因子が多数存在するため，複雑化が白濁を伴う層と透明なままの層に分かれて進な現象である．一方，ほとんどの場合，凝固過程

行するなど血漿に特徴的な現象も見られる。一般は内皮細胞表面から始まり、凝固体が血液中で成性と特殊性の切り分けについて検討中である．

長していく過程と考えると，凝固駆動物質を含む
700

細胞の表面における凝固物質であるフィブリノゲ
ンを中心とした高分子溶液との２相の接触によっ600て起きるゲルの成長過程と考えることができる。

500

1 mM
3 mM(白濁層)
3 mM(半透明層)

X ^2

高分子溶液と架橋剤溶液との接触によるゲルの成長過程については，Moving Boudary Picture1 に

5 mM
10 mM

400

15 mM

300

より説明できることが分かっている．本研究では，

20 mM
30 mM

200

高分子溶液として血漿を用い，凝固駆動物質を含む相として塩化カルシウム水溶液を用いて，２相100

界面からゲル化を起こさせたときの成長過程の振0る舞いが Moving Boudary Picture によってどの50 mM100 mM
㻜

㻞㻜㻜㻜

㻠㻜㻜㻜

㻢㻜㻜㻜

㻤㻜㻜㻜

㻝㻜㻜㻜㻜

150 mMt (min)程度説明できるかを調べることを試みる。



Fig. 1 Square of gel thickness as a function of immersion

２．実験

time in calcium chloride aqueous solution with different ウシ由来の血液（日本バイオテスト研究所）をconcentration

用いた。これを ×J で  分遠心し，血漿を分画し，凍結乾燥した．実験直前に ℃の恒温槽中0.3で  分間インキュベートすることにより解凍し0.25

た．市販の血液中には，抗凝固剤が含まれている

0.2
Kin

ため，得られた試料は，血漿からカルシウムイオンが除かれた溶液と考えることができる．試料を，0.15

アクリル製の 10 mm x 5 mm x 20 mm（深さ）の0.1

セルに上端まで入れ，不織布を載せた後４隅を封0.05

じたこれを 40 mL の塩化カルシウム水溶液に浸0漬した．セルの上端からのゲル化過程をインター

0

50

100

150

200

[CaCl2]

バル撮影し，ゲルーゾル界面の移動を観察した．
温度18.5 ± 1.5℃で行った．

Fig. 2 Slope in Fig. 1 as a function of calcium chrolide
concentration in immersing solution.

３．結果 血漿はセル上端からゲル化し，ゲル化した部分

文 献とゾルのままの部分との界面は常に明瞭であった．

 T.Yamamoto,N.Tomita,Y.Maki, and T.Dobashi,
Journal of Physical Chemistry part B, 2010, 114,
10002-10009.

Fig. 1 にゲル化した部分の幅の２乗の時間変化，Fig.2 にその傾きの塩化カルシウム濃度依存性を― 83 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（95）
P-12

第 38 回日本バイオレオロジー学会年会

プログラム・抄録集

ゲル微粒子からの DNA 放出過程
須江栞＊、津久井文菜＊、若松正子＊、槇靖幸＊、山本隆夫＊、土橋敏明＊*群馬大学大学院理工学府 [〒376-8515 群馬県桐生市天神町 一丁目 5 番 1 号]の塩化鉄濃度が大きくなるにつれて遅くなった。Fig.2

１．緒言
近年、ドラッグデリバリーを利用した遺伝子治療が新たな治療法として期待されている。遺伝子治療では、は、実験結果を(1)式に従ってプロットしたものであるが、定常放出に相当する直線領域が見られた。

ウイルスまたは人工的に作られた微粒子をキャリアとして利用し、標的となる細胞の中に遺伝子医薬を導入

(a)

(b)

する。これまでに多くのキャリアが開発されてきており、キャリアからの DNA の放出制御はミクロなレオ
ロジー過程を含むと考えられるが、詳しい解析がなされた報告は少ない。本研究では、鉄イオンを架橋剤として DNA を固定化したゲル微粒子を用い、DNA 放出
過程を実験と理論により明らかにし、放出制御が可能な微粒子の設計のための基礎研究を行った。
２．実験方法
1 wt%DNA 水溶液を塩化鉄水溶液 100 mL 中にFig. 1 (a) 規格化された DNA 放出量の経時変化(b) (1)式から予測される t vs [1－y(t)]1/3 のプロット

滴下し(1 時間、25℃)、不溶化反応法により球状
DNA ゲルを作製した。塩化鉄水溶液は、10 mM～
50 mM のものを用いた。
生体内組織液のモデルとして pH 7.4 のリン酸ナト
リウム緩衝液中を用いた。すなわち、作製した球状ゲ
ル 0.3 g を、10 mM リン酸ナトリウム緩衝液（pH7.4）
50 mL 中に入れ、25℃で撹拌した。一定時間ごとに分光光度計（λ＝260 nm）にて分散媒の吸光度を測定し、分散媒中における DNA 濃度の経時変化を調べた。
Fig. 2 流束 J の逆数の塩化鉄濃度依存性

３．理論的考察
単位時間単位面積あたり球状ゲル表面から剥離・放出される DNA の本数を J とする。時刻 t における dt

Fig..2 は Fig.1(b)の直線部分の傾きから計算される J(単あたりの溶媒に放出される DNA の本数 dN が球の表

位時間単位面積あたり放出される DNA 量)の逆数と塩面積に比例するとして、次式を得る。

化鉄水溶液濃度の関係を示す。塩化鉄水溶液濃度が10mM～20mM では、J の逆数はほぼ一定、30mM～(1)

50mM では塩化鉄水溶液濃度が大きくなるにつれて Jの逆数も大きくなった。これらの挙動はゲル微粒子のここで、はすべての DNA 本数、 は配向ゲルの半径、 はゲル部分の DNA の数密度、y(t)は時間 t における放出 DNA 量/全 DNA 量である。

構造を反映したものと考えられる。
５．結言
DNA ゲルビーズを作製する際の塩化鉄水溶液濃度を変えることにより、ゲル微粒子の構造を変化

４．結果と考察Fig.1 は初期のラグタイムを除く規格化した分散媒中させることができ、ゲル微粒子からの DNA 放出速度の制御が可能であることが示唆された。

の DNA 濃度である。DNA 放出は、ゲル微粒子作製時― 84 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（96）

P-13

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

アルギン酸カプセルからの水の放出過程
山口岳＊，丸山翔子＊，葉カンウェン＊，槇 靖幸＊，張志鵬＊＊， 槇靖幸＊，山本隆夫＊，土橋敏明＊，
群馬大学理工学府 [376-8515 桐生市天神町 1-5-1]＊＊
中国文化大学紡織工学系＊

出されると考えた.この乾燥過程を式で表すと以１．緒言

下のようになる.

水分を内包したゲルカプセルの乾燥は様々な応用がある．例えば，降雨の乏しい地域における水分の放出１）や，インクジェット技術による３D プ
リンティング２）などである。ゲルカプセルの機能を有効に活用するためにはその蒸発プロセスを制

ここで，τ はカプセルの半径に比例する時定数，λ御する必要がある.幾何学的形状，特にカプセルのは水の蒸発・液化過程を特徴付ける量でカプセル

大きさは重要なパラメータである．本研究では，径にはよらない温度のみの関数である.λが大きい

大きさの異なるゲルカプセルの乾燥過程を測定し，ほど一様放出であることが分かる．この式を用いそのダイナミクスを表すパラメータを解析する.

て実験結果をフィッテイングすると，非常に良く合った(Fig.1 の黒線).

２．実験方法 フィッテイングから得られた τ と λ をそれぞれ

15wt％塩化カルシウム水溶液 30 mL を入れたカプセルの大きさに対してプロットした(Fig.3，

ビーカーに 1wt％アルギン酸ナトリウム水溶液をFig.4).

滴下した.このとき，一滴の体積を変えることによって大きさの異なる液滴を作製し，その後 30 分撹
拌した.液滴界面からの架橋によるゲルの成長によりカプセルが得られた．それぞれの大きさのカ
プセル約 0.7 g の 60 ℃における重量変化を，電子式水分計を用いて測定した.

Fig.3 ゲルカプセルからの  水の放出のモデル

３．結果と考察 カプセル中の水量を%表示したものを Fig.1 に

τ はカプセルの大きさに比例して増加し，λ はカプ示す．ゲルカプ

セルの大きさに関わらず一定の値をとった.これ

セルからの水のらは理論の予測に合致する．

放出はカプセルの粒径が大きい５．結言

ほど時間がかか ゲルカプセルからの水の乾燥過程は，ビーズ中に液っ た (Fig.1 点
Fig.1 ゲルカプセルからの水の放出
曲線

相と蒸気相が共存し，液相から蒸発した水が液化－膜線).

内移動－蒸発という過程を経て放出されるとするモデ
ルで説明できた.また，導入されたパラメータの性質に カプセル内で液相と蒸ついても理論予測は実験結果によく一致した．

気相が共存するモデルを考えた(Fig.2).カプセル内

文 献の水は，液相から気相中

1)Sharma R., Bajpai J., Bajpai A.K., Acharya S.,
Shrivastava
R.B.,
and
ShuklaS.K.,
Carbohydrate Polym., 102, 513-520, 2014.
2)Jia J, . Richards D J, Pollard S, Tan Y,
Rodriguez J, Visconti R P, Trusk T C, Yost M J,
Yao H, Markwald R R, Mei Y, Acta Biomater, 10,4323 – 4331, 2014に蒸発した蒸気が膜のコア側で液化し，膜内を通過後膜の分散媒側で蒸発
Fig.2 ゲルカプセルからの  水の放出のモデル

Fig.4 ゲルカプセルからの  水の放出のモデル

して分散媒(空気)へと放― 85 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

（97）
P-14

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

大豆タンパク質・米粉混合系の力学的および熱的特性＊

上野山あつこ ，吉村美紀＊
＊兵庫県立大学環境人間学研究科 >〒‐ 兵庫県姫路市新在家本町 @
１．緒言 タンパク質と澱粉は食品中に多く含まれる高分子成分で

あり食品ハイドロコロイドとしての役割を担っている

まで毎分℃で昇温し'6& 曲線を得た得られた曲線より，
ピ
ーク温度，米粉PJ あたりのエンタルピーを求めた．

高齢社会が進む中で，これらの食品の硬さ・軟らかさなど

３．実験結果および考察
の物理的な味をコントロールする必要性が高まっている    ３・１米粉の損傷澱粉率，アミロース量
本研究では，タンパク質と澱粉の加熱による相互作用につ 米粉の損傷澱粉率は（±）％，アミロース量は

いて，大豆タンパク質と米粉の混合系を用いて，混合比率に（±）％であった．損傷澱粉率は低値であった本研究でよる影響を力学的および熱的特性から検討した

使用した米粉は水挽き製粉であり，熱による損傷が少ないことが推察されたまた，一般的にうるち米のアミロース含量

２．実験方法は～％程度であるといわれているため，今回用いた米粉

２・１試料調製

は一般的なものよりアミロース量が若干低値であった．

 試料は大豆タンパク質（粉末状大豆タンパクフジプロ (，３・２破断測定

不二製油（株）），米粉（うるち米，前原製粉（株））の混 大豆タンパク質単独系の方が米粉単独系よりも著しく破合系総濃度をZW，ZWとし，混合比率を～ ま

断応力，破断エネルギー，初期弾性率が高値を示した大豆での  通りとした大豆タンパク質米粉  を大豆タン

タンパク質・米粉混合系においては，大豆タンパク質米粉

パク質単独系， を米粉単独系，～ を大豆タンパ

 では減少した大豆タンパク質の混合割合が高くなるほク質・米粉混合系と示した

ど破断応力，破断エネルギー，初期弾性率が高値を示した

ミキサーで試料をイオン交換水に攪拌後，セパラブルフラ

３・３示差走査熱量（'6&）測定

スコ内で，速度USP で 分間攪拌・膨潤させ，オイルバ

 大豆タンパク質単独系では，測定した温度範囲内で吸熱・ス（.6.NDWR）を用いて℃になるまで約 分間加熱攪拌

発熱ピークはみられなかった米粉単独系において昇温 '6&

したさらに±℃，
速度USP で 分間加熱攪拌した．

曲線では つの吸熱ピークがみられ，
℃付近と℃付近に

その後ガラスリング（直径 FP×高さ FP）を並べたステン

ピークがみられた．
大豆タンパク質・米粉混合系では，
第ピレス容器に流しこみ、室温で  時間放置後，℃で  時間

ークのエンタルピーは，大豆タンパク質の混合割合が増加す

保冷し，破断測定試料とした．

るにつれて低値となり，ピーク温度が高温側にシフトする傾

２・２米粉の損傷澱粉率，アミロース量測定

向がみられた．このことより，大豆タンパク質により水分が 米粉の損傷澱粉率とアミロース量の測定には 0HJD]\PH 社

吸収され米粉の糊化が妨げられていると推察された．一方，の「損傷澱粉測定キット」，「アミロースアミロペクチン

第  ピークは大豆タンパク質米粉＝ より大豆タンパク測定キット」を使用した．

質の混合割合が増加すると発現しなかった２・３破断測定 クリープメーター（5(%，山電製）を用いて，直径

４．結言FP のプランジャーで試料の高さの を圧縮した．破断

大豆タンパク質と米粉の混合系において，大豆タンパ点がみられなかった為，歪 における破断応力，破断エネ

ク質の混合割合が低いときは弱いゲルが形成され，混

ルギー，初期弾性率を求めた．測定温度は℃とした

合割合が高くなると硬いゲルが形成され，米粉の糊化

２・４示差走査熱量測定（'6&）

が抑制されることが推察された

 示差走査熱量計 '6&（セイコーインスツルメンツ）を用いて，μO 銀製密封容器にPJ の試料水分散液を精秤し，同量の蒸留水をリファレンスとして，℃から℃

― 86 ―

日本バイオレオロジー学会誌（電子版）第 29 巻

第2号

2015

P-15

第  回日本バイオレオロジー学会年会 プログラム・抄録集

魚皮と魚鱗由来ゼラチンの力学的挙動比較

吉村美紀＊，田中亜希子＊土居昌弘＊＊＊兵庫県立大学 環境人間学研究科>〒 兵庫県姫路市新在家本町 @＊＊
旭陽化学工業株式会社 

３．実験結果１．緒言 ゼラチンは豚皮，牛骨，牛皮，魚鱗などを酸・アルカリで処理し加水分解したものである．近年，（）試料ゼラチン：魚皮と魚鱗のたんぱく質，脂質，灰分はそれぞれ ，，％と ，豚や牛による人畜共通感染症の問題から魚由来ゼラチンが注目されている．魚由来ゼラチンは魚鱗が主原料に用いられているが，水産資源のゼロエ

，％であり，たんぱく質量は魚皮の方がやや低かった．魚皮と魚鱗のグリシン，アラニン，
プロリン，ヒドロキシプロリン，アルギニンはそミッションの観点から魚皮から調製されたゼラチンが注目されている．本研究では，ティラピアかられぞれ ，，％，％，％と ，，％，％，％であり，プロリンは調製された魚皮由来と魚鱗由来のゼラチンについて成分組成と力学的挙動を比較した．

２．実験方法

魚皮の方がやや高かったが，ヒドロキシプロリンは低かった．魚皮は分子量約  万，魚鱗は分子量
約  万と  万付近にピークを示し，魚皮の方が分子量の小さいものが多かった．

（）試料ゼラチン
旭陽化学工業製のティラピアの魚皮ゼラチンと魚鱗ゼラチンを用いた一般分析，アミノ酸組成分（）破断測定：魚皮ゲルは魚鱗ゲルより破断歪・
破断応力・破断エネルギーが高く，濃度依存性が高く，しなやかで強いゲルとなった．

析，分子量分布分析を行った．

（）テクスチャー測定：魚皮ゲルは魚鱗ゲルより（）試料ゲル調製：ゼラチン（～ZW％）に脱イ

かたさと凝集性が高い値を示し，硬くまとまりのオン水を攪拌混合し，室温（約 ℃）で  分間

あるゲルとなった．付着性は発現するものとしな

膨潤後，マグネットスターラーを用い，℃で いものがみられた．凝集性は魚皮・魚鱗のゼラチ

分間加熱攪拌（USPPLQ）し，蒸発量を予め加ン濃度を上がるにつれて減少した．

熱しておいた脱イオン水で補い試料ゾルを調製し，（）透過率

ガラス円筒（直径 PP，高さ PP）を並べたステ

魚皮と魚鱗の透過率は，低波長側（QP）で魚

ンレス製容器に流し込み室温で  時間放置後，皮約 ％を示し魚鱗の約 ％より透過率が低く，

℃で  時間，℃の恒温器中で  時間冷却した

QP では魚皮 ％，魚鱗 となり両者とも透ものを試料ゲルとした．

過率は高くなった．

（）破断特性：試料ゲルをクリープメータ（㈱山４．結果および考察

電製：レオナー5(%）により，直径 PP の 魚皮ゼラチンは魚鱗ゼラチンより，成分組成では，たんぱく質量が低く，アミノ酸組成では弾性

プランジャーを用いて圧縮速度 PPｓで試料の％圧縮を行い，破断歪・破断応力・破断エネル

率や熱安定性に寄与するイミノ酸（プロリンヒド
ロキシプロリン）含量がわずかに低くなった．魚皮ゼラチンの分子量分布は魚鱗ゼラチンより低分子側に多く見られることよりコラーゲンの分解がギーを求めた．測定温度は ℃とした．
（）テクスチャー測定：試料ゲルをクリープメー
タ（㈱山電製：レオナー5(%）を用い直径進んでいることが予想された．一方，力学的特性

PP のプランジャーで  回圧縮を行い，かたさ・（）透過率：試料ゾルをガラスセルに入れ，紫外では魚皮ゼラチンは魚鱗ゼラチンより，破断歪・
破断応力・破断エネルギー，かたさ・凝集性が高くなった．魚皮ゼラチンではしなやかで硬くまと可視分光光度計（,89㈱アズワン）で ，まりのあるゲルとなった．

凝集性・付着性を求めた．
測定温度は ℃とした．

，QP の透過率を求めた．

― 87 ―（98）

編集後記
今号の発行にあたり，第 38 回日本バイオレオロジー学会年会ご関係の皆様方に深謝申し上げます．今号
は，さる 6 月 6 日，7 日に開催された第 38 回年会の抄録集となっております．抄録集を改めて見直すこと
で，新たな気づきや展開が生まれ，この領域の研究がさらに発展することを祈念いたします．電子版 B&R
が，これからの研究の発展に大きく貢献し，より多くの読者の皆様にご覧いただけることを期待しています.
今後とも皆様方の電子版 B&R への温かいご支援をお願い申し上げます .
（吉田

編集委員会
編集委員長
編集委員
特別編集委員

望月
市川
櫻井
吉田

精一
寿
秀彦
雅幸

喜多
一杉
大坂

理王
正仁
端子

工藤
山田

奨
宏

坂元
山本

尚哉
徳則

日本バイオレオロジー学会誌（B & R，電子版）第 29 巻 第 2 号
2015 年 6 月 6 日発行
編集者 望月精一
発行者 土橋敏明
特定非営利活動法人 日本バイオレオロジー学会・事務局〒816-8580 福岡県春日市春日公園 6-1
九州大学基幹教育院 キャンパスライフ・健康支援センター内
TEL
092-583-7863
FAX
092-592-2866
E-MAIL
office@biorheology.jp
copyrighted 2015, by Japanese Society of Biorheology©

雅幸）