News

2020/4/10 新たな仲間B4(5名),M1(1名)が増えました.

2020/3/24 学位授与式が行われ,M2(6名),B4(1名)が卒業しました.

2020/2/20 卒業研究審査会が終わりました

2020/2/14 修士論文本審査が終わりました

2020/12/20-21 第32回バイオエンジニアリング講演会(金沢)にて小椋君,杉田君,三芳さん,渡邊君が発表を行いました.

2019/12/8 研究室忘年会兼OB会を開催しました.

2019/11/13-15 第57回日本人工臓器学会大会(大阪)にて小椋君が発表を行いました.

2019/10/3 嶋村君,スンヒョン君がR1春学期ROUTEを無事終了しました.

2019/8/2-3 研究室夏のキャンプ(修善寺)を開催しました

2019/4/25 ROUTE学生2名が参加することになりました

2019/4/18 研究室歓迎会を開催しました

2019/4/05 新たな仲間B4(4名)が増えました

2019/3/26 卒業式が行われ,M2(3名),B4(4名)が卒業しました.

2019/2/7 卒業研究審査会が終わりました

2019/2/14 修士論文本審査が終わりました

2018/12/14-15 第31回バイオエンジニアリング講演会(郡山)にて設樂君,中村君,山本君,小椋君が発表を行いました.

2018/12/7 研究室忘年会兼OB会を開催しました.

2018/10/4 田後君,棗田さんがH30春学期ROUTEを無事終了しました(棗田さんは優秀賞を受賞).

2018/8/4-5 研究室夏のキャンプ(那須)を開催しました

2018/4/19 研究室歓迎会を開催しました

2018/4/16 ROUTE学生2名が参加することになりました

2018/4/06 新たな仲間B4(4名)が増えました

2018/3/23 卒業式が行われ,M2(3名),B4(5名)が卒業しました.

2018/3/16 日本機械学会関東支部学生会(電通大)にて小椋君がBest Presentation Awardを受賞しました。

2018/3/16 日本機械学会関東支部学生会(電通大)にて杉田君,小椋君が発表しました。

2018/2/15 卒業研究審査会が終わりました

2018/2/9 修士論文本審査が終わりました

2017/12/14-15 第30回バイオエンジニアリング講演会(京都)にて後藤君,設樂君,中村君,山本君が発表を行いました.

2017/12/10 研究室忘年会兼OB会を開催しました.

2017/10/28-29 第27回バイオフロンティア講演会(徳島)にて佐藤君,廣野君が発表を行いました.

2017/10/16-18 The 2017 ISMCS Conference (Tucson, Arizona) にて後藤君が発表を行いました.

2017/10/7-8 研究室夏のキャンプ(房総半島)を開催しました.

2017/9/5 日本機械学会2017年度年次大会(埼玉大)にて後藤君が発表しました

2017/9/2 後藤君が第55回日本人工臓器学会(東京)にて萌芽研究ポスターセッション優秀賞を受賞しました.

2017/4/06 新たな仲間B4(5名)が増えました

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Research 研究内容

-さまざまな流動現象を解明、そして学際的研究へ-

流体力学は、機械工学はもちろんのこと様々な分野で必要不可欠であり、今後ますます学際的領域で要求されると考えられます。 当研究室ではそのような流体力学の特徴を活かし、特にマイクロ・ナノスケール流体、混相流、バイオ流体をキーワードに、積極的に異分野融合的研究を展開しています。

微小血管内流れに関する研究

格子ボルツマン法(LBM)という新しい解析手法を用いた混相流解析を行っています。特に最近は人工赤血球と呼ばれるナノ粒子に着目し、微小血管内を対象とした人工赤血球の酸素供給に関するシミュレーションを行っています。また,微小血管分岐部や狭窄部における赤血球の挙動解析などにも取り組んでいます。

微小血管内流れのシミュレーション

微小血管内流れの赤血球流動解析(上:正常モデル 下:変形能低下モデル)

分岐部内での人工赤血球の挙動

微小血管分岐部内での赤血球/人工赤血球の分散相流動シミュレーション

精子運動特性に関する研究

鞭毛をもった生物、たとえば精子が流れの中でどのような運動をするのかを流体力学的観点から実験的・解析的に研究しています。研究の応用先として、マイクロ流体システムを用いた運動良好精子分離デバイスなどがあげられます。

2方向同時撮影による運動精子の様子 鉛直方向 2方向同時撮影による運動精子の様子 水平方向

2方向同時撮影による運動精子の様子(左:鉛直方向 右:水平方向)

精子モデルによる運動軌跡 精子モデルによる運動軌跡

マイクロ流体システムを用いた運動良好精子分離デバイス(左:疑似卵管内粘液特性,右:マイクロチャネル内精子分布)
・この事業は,競輪の補助を受けて実施した事業です.

血液透析におけるVA流れに関する研究

透析患者は血液を体外循環させるための処置としてバスキュラーアクセス(VA)を行っています。これにより,血流は非生理的な流れをするため,血管狭窄が生じるなどのトラブルが起こります.ここでは,このようなトラブルの原因究明と,その事前診断のための血管内流動特性の調査を行っています.

VA吻合部付近の流れの様子

VA吻合部付近の流れの様子

これらの研究をもとに、研究所,企業などとの共同研究を展開中です。

  

Member 指導教員/所属学生

大学院生

修士2年  阿部 紘宜

修士2年  氏福 祥太

修士2年  塩﨑 洋介

修士1年  櫻井凛太郎

修士1年  田後 風太

修士1年  鶴巻 俊人

修士1年  三好 洋平

 

学部生

学部4年  趙  洋碩

学部4年  金井  蓮

学部4年  鈴木 里奈

学部4年  瀬戸 佑菜

学部4年  堤  友也

  

 

 

 

 

 

Publications 研究業績

論文

・Yoshihiko Sano, Toyomu Ugawa, Ayato Takeda, Toru Hyakutake, Takashi Nakazawa, Shinichiro Yanase and Hidenobu Shigemitsu, "Hydrodynamic approach for revealing the venous anastomotic stenosis formation within a dialysis arteriovenous graft", ASAIO journal, in press

・Toru Hyakutake, Kenta Sugita, Shota Ujifuku, Rintaro Sakurai, Renta Murakami and Yasutaka Hayamizu, "Experimental study on the effect of flow in microfluidic channel on bovine sperm navigation", Journal of Biomechanics, Vol. 118, 110290, 2021.

・Ko Yamamoto, Hiroki Abe, Chihiro Miyoshi Haruyuki Ogura and Toru Hyakutake, "Study of the partitioning of red blood cells through asymmetric bifurcating microchannels", Journal of Medical and Biological Engineering, Vol. 40, Issue 1, pp. 53-61, 2020.

・Toru Hyakutake, Koichi Sato and Kenta Sugita, "Study of bovine sperm motility in shear-thinning viscoelastic fluids", Journal of Biomechanics, Vol. 88, pp. 130-137, 2019.

・Toru Hyakutake and Keisuke Yano, "Numerical simulation on effect of red blood cell motion on flow behavior of liposome-encapsulated hemoglobin", International Journal for Computational Methods in Engineering Science and Mechanics, Vol. 19, Issue 5, pp. 314-323, 2018.

・Ohmi Fuchiwaki, Yoshimi Tanaka, Hirofumi Notsu, Toru Hyakutake, "Multi-axial non-contact in situ micromanipulation by steady streaming around two oscillating cylinders on holonomic miniature robots", Microfluidics and Nanofluidics, Vol. 22, Issue 8, No. 80, 2018.

・Toru Hyakutake, Kotaro Mori and Koichi Sato, "Effects of surrounding fluid on motility of hyperactivated bovine sperm", Journal of Biomechanics, Vol. 71, Issue 11, pp. 183-189, 2018.

・Toru Hyakutake, Takumi Kishimoto, "Numerical investigation of oxygen transport by hemoglobin-based carriers through microvessels", Journal of Artificial Organs, Vol. 20, Issue 4, pp. 341-349, 2017.

・Toru Hyakutake, Ryo Orihara and Yuya Mezaki, "Experimental study on the effect of a surrounding fluid on bovine sperm motility in three dimensions", Journal of Biomechanical Science and Engineering, Vol. 12, No. 1, pp. 1-9, 2017.

・Masahiro Nishida, Takumi Negishi, Daisuke Sakota, Ryo Kosaka, Osamu Maruyama, Toru Hyakutake, Katsuyuki Kuwana and Takashi Yamane, "Properties of a monopivot centrifugal blood pump manufactured by 3D printing", Journal of Artificial Organs, Vol. 19, Issue 4, pp. 322-329, 2016.

・Kenya Kuwagi, Toshihiro Takami, Azri Bin Alias, Degang Rrong, Hiroshi Takeda, Shinichiro Yanase, Toshinori Kouchi, Toru Hyakutake, Kaoru Yokoyama, Yoshiyuki Ohara, Nobuo Takahashi and Noritake Sugitsue, "Development of DEM-CFD Simulation of Combusting Flow in Incinerator with Representative Particle Model", Journal of Chemical Engineering of Japan, Vol. 49, No. 5, pp. 425-434, 2016.

・中澤嵩,佐野吉彦,百武徹,田上大助,片峰英次,畔上秀幸,柳瀬眞一郎,鵜川豊世武,"低侵襲性人工血管の開発",RIMS講究録別冊「トポロジー最適化理論とその現実問題への応用」, B(54), pp. 49-54, 2015.

・Toru Hyakutake, Hiroki Suzuki and Satoru Yamamoto," Effect of non-Newtonian fluid properties on bovine sperm motility", Journal of Biomechanics, Vol. 48, pp. 2941-2947, 2015.

・Toru Hyakutake, Hiroki Suzuki and Satoru Yamamoto, "Effect of viscosity on motion characteristics of bovine sperm", Journal of Aero Aqua Bio-mechanisms, Vol. 4, No.1, pp. 63-70, 2015.

・岡本千里,兵頭拓真,百武徹,澤田弘崇,國中均,橘省吾,"はやぶさ2による小惑星レゴリス試料採取を模擬した衝突実験",日本惑星科学会誌「遊・星・人」,Vol. 24, N0. 3, pp. 247-257, 2015.

・Toru Hyakutake and Shinya Nagai,“Numerical simulation of red blood cell distributions in three-dimensional microvascular bifurcations”, Microvascular Research, Vol. 97, pp.115-123, 2015.

国際会議

・Yasutaka Hayamizu, Akihiro Nakamura, Toru Hyakutake, Takeshi Gonda, Shinichi Morita, Shigeru Ohtuska, and Shinichiro Yanase, "Particle behavior in curved microchannels: aspect ratio effects", 18th International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, 2020, Online

・Yohei Miyoshi, Hiroki Abe, Toru Hyakutake, "In vitro evaluation of red blood cell flow in bifurcating microchannel", IEEE 20th International Conference on Bioinformatics and Bioengineering, 2020, Online,

・Toru Hyakutake and Ko Yamamoto, "Study on the partitioning of red blood cells through bifurcating microchannels", 2019 BMES Annual Meeting, 2019, Philadelphia, USA.

・Kazuhiro Shitara and Toru Hyakutake, "Numerical simulations of blood cell flow in non-Newtonian fluid, The 6th International Conference on Mechatronics and Mechanical Engineering, 2019, Osaka, Japan.

・Masaaki Hirono and Toru Hyakutake, "Numerical study on flow behavior of red blood cells through symmetric capillary bifurcations", The 6th International Conference on Biomedical and Bioinformatics Engineering, 2019, Shanghai, China.

・Masahiro Nishida, Harumasa Ogura, Daisuke Sakota, Ryo Kosaka, Takashi Yamane, Osamu Maruyama, Toru Hyakutkake, Yoshihiro Yamamoto, Katsuyuki Kuwana, "Effect of manufacturing method on the properties of a monopivot centrifugal blood pump prototype", The 8th Meeting of the International Federation for Artificial Organs, 2019, Osaka, Japan.

・Toranosuke Sakamoto, Yasutaka Hayamizu, Toru Hyakutake, Takeshi Gonda, Shinichi Morita, Shigeru Ohtuska, and Shinichiro Yanase,"Behavior of Motile Sperm in Microfluidic Channels",The 14th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics,2019, Tsukuba, Japan.

・Akihiro Nakamura, Yasutaka Hayamizu, Toru Hyakutake, Takeshi Gonda, Shinichi Morita, Shigeru Ohtsuka, and Shinichiro Yanase,"Effect of Torsion on the Mixing of Helical Pipe Flow",The 14th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics,2019, Tsukuba, Japan.

・Akihiro Nakamura, Yasutaka Hayamizu, Toru Hyakutake, Takeshi Gonda, Shinichi Morita, Shigeru Ohtsuka, and Shinichiro Yanase, "Behavior of Particles in Curved Microchannels: Effect of Aspect Ratio",The 2nd IAHR-Asia Symposium on Hydraulic Machinery and Systems, 2019, Busan, Korea.

・Toru Hyakutake, Koichi Sato, "Study on effect of surrounding fluid property on sperm motility", 8th World Congress of Biomechanics, 2018, Dublin, Ireland

・Toru Hyakutake, "Study on effect of surrounding fluid property on sperm motility", World Congress on Medical Pysics & Biomedical Engineering, 2018, Prague, Czech Republic

・Daiki Goto, Masahiro Nishida, Daisuke Sakota, Ryo Kosaka, Osamu Maruyama, Toru Hyakutkake, Katsuyuki Kuwana, Yoshihiro Yamamoto, "Effect of discharge angle on the pump properties of a monopivot centrifugal blood pump", The 2017 ISMCS Conference, 2017, Tucson, Arizona, USA

・Masahiro Nishida, Daiki Goto, Daisuke Sakota, Ryo Kosaka, Osamu Maruyama, Toru Hyakutkake, Yoshihiro Yamamoto, Katsuyuki Kuwana, Takashi Yamane, "Comparison of properties of rotary blood pumps manufactured from different 3D printing materials", The 2017 ISMCS Conference, 2017, Tucson, Arizona, USA

・Masahiro Nishida, Takumi Negishi, Daisuke Sakota, Ryo Kosaka,Osamu Maruyama, Toru Hyakutkake, Katsuyuki Kuwana, Yoshihiro Yamamoto, Takashi Yamane, "Effect of the number of flow paths and washout holes on the characteristics of a monopivot centrifugal blood pump", 24th Congress of International Society for Rotary Blood Pumps, 2016, Mito, Japan

・Tetsushi Yoshikawa, Hitoshi Kuninaka, Toru Hyakutake, "Experimental study on PTFE-sheet-fed pulsed plasma thruster", Asian Joint Conference on Propulsion and Power, 2016, Kagawa, Japan

図書、解説等

・百武徹,"受精環境下における牛精子の運動特性",ながれ,第39巻,第1号,pp. 8-13, 2020.

・水島二郎,柳瀬眞一郎,百武徹,"流体力学",著書,森北出版株式会社,2017.

・柳瀬眞一郎,百武徹,河原源太,渡辺毅,”乱流のシミュレーション-LESによる数値計算と可視化”,森北出版株式会社,2010.

・百武徹,哺乳類精子の運動性評価と実用例,日本機械学会誌,Vol. 119, No. 1173, pp. 474, 2016.

・百武徹,武藤明徳,笹倉万里子,箕輪弘嗣,鈴木和彦,横山薫,高橋信雄,秦はるひ,杉杖典岳,“数値解析手法による乾式除染性能評価に関する研究 -第3報-”, JAEA-Research 2011-035, Japan Atomic Energy Agency(日本原子力研究開発機構)2012.

・船木一幸,篠原育,中野正勝,梶村好宏,宮坂武志,中山宜典,百武徹,和田元,剣持貴弘,村本哲也,國中均,”イオンエンジングリッド損耗解析ツールJIEDI”,宇宙航空研究開発機構研究開発資料,JAXA-RM-11-023, 2012.

・百武徹,武藤明徳,笹倉万里子,箕輪弘嗣,鈴木和彦,横山薫,高橋信雄,秦はるひ,杉杖典岳,“数値解析手法による乾式除染性能評価に関する研究-第2報-”, JAEA-Research 2010-032, Japan Atomic Energy Agency(日本原子力研究開発機構)2011.

・剣持貴弘,和田元,百武徹,村本哲也,西田迪雄, “低エネルギーカーボンスパッタリングに関するXe蓄積効果”, 宇宙航空研究開発機構研究開発報告,JAXA-RR-09-004, pp. 26-31, 2010.

・村本哲也,剣持貴弘,百武徹,西田迪雄, “低エネルギーXe原子による炭素スパッタリングの分子動力学シミュレーション”, 宇宙航空研究開発機構研究開発報告,JAXA-RR-09-004, pp. 21-25, 2010.

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