石田 陸斗  研究テーマ:ヘモグロビンと血漿の粘度比が3次元せん断流中における赤血球の回転モードに与える影響
研究内容

 赤血球は血液中の有形成分のおよそ99%を占める.それゆえに,血流中における赤血球の挙動は,赤血球の大きさが無視できない細動脈や毛細血管における血液の流動現象に大きく影響すると考えられる.剛体粒子と異なり,赤血球は変形能や複数の回転モードを有する. そのため,細動脈や毛細血管における赤血球の回転運動は,血液の複雑な流動特性を紐解く手がかりとなることが期待されている.赤血球の回転運動は,せん断速度によって生じる運動である.代表的な回転モードとして先行研究では,tanktreading運動やtumbling運動,rolling運動が確認されている.これらの回転モードは,せん断速度によって変化するだけでなく,赤血球が内包するヘモグロビンの粘度によっても変化する.NakasueとFukuiは,2次元せん断流において,血漿とヘモグロビンの粘度比が低い場合はtank-treading運動を,粘度比が高い場合はtumbling運動を行うことを報告した.しかし,2次元解析では,計算領域(平面)に垂直な回転軸しか考慮できないため,rolling運動のようなtumbling運動とは異なる回転軸を持つ運動を考慮できない.そこで本研究では,3次元せん断流において,血漿に対するヘモグロビンの粘度が赤血球の回転モードに与える影響を調査した.

研究業績等

 【卒業論文】

 “べき乗則モデルによる非ニュートン流体のモデル化に関する基礎研究”,京都工芸繊維大学,2025年2月.

 

 【国際会議発表】

  1. Rikuto Ishida and Tomohiro Fukui, "Numerical simulation on the migration of a soft particle in non-Newtonian channel flow", 22nd International Conference on Flow Dynamics (ICFD 2025), Sendai, Japan, 10 - 13 November, 2025, Conference proceedings, pp. 827-829.

 

 【国内会議発表】

  1. 石田陸斗,福井智宏,“ヘモグロビンと血漿の粘度比が3次元せん断流中における赤血球の回転モードに与える影響”,第31回計算工学講演会,名古屋,2026年6月,発表予定.
  2. 石田陸斗,新田鉄朗,福井智宏,“慣性力を伴う懸濁液流れ場における粒子の空間分布の実験的評価”,日本機械学会 関西支部 第101期定時総会講演会,大阪,2026年3月.
  3. 石田陸斗,福井智宏,“血漿の非ニュートン性がせん断流中の赤血球の変形挙動に及ぼす影響”,第30回計算工学講演会,埼玉,2025年6月.
  4. 石田陸斗,福井智宏,“非ニュートン性を有する流体内の赤血球の回転モードに関する基礎研究”,日本機械学会 関西学生会 2024年度学生員卒業研究発表講演会,大阪,2025年3月.

 

 【受賞】

  1. The 22nd International Conference on Flow Dynamics Best Presentation Award for Young Researcher, "Numerical simulation on the migration of a soft particle in non-Newtonian channel flow", November, 2025.
  2. 畠山賞,日本機械学会,2025年3月.
  3. 令和6年度 関西学生会 卒業研究発表講演会 BPA(Best Presentation Awards),“非ニュートン性を有する流体内の赤血球の回転モードに関する基礎研究”,日本機械学会,2025年3月.

 

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