News

2023/12/16-17 第34回バイオフロンティア講演会(山口)にて大郷君が発表を行いました.

2023/7/29-30 研究室夏のキャンプ(伊豆)を開催しました

2023/6/27-29 JA全農ET研究所(帯広)を訪問しました

2023/6/3-4 第35回バイオエンジニアリング講演会(仙台)にて北野君,佐藤君,水野君,宮本君が発表を行いました.

2023/5/8 研究室歓迎会を開催しました

2023/4/4 新たな仲間B4(4名),M1(1名)が増えました.

2023/3/23 学位授与式が行われ,M2(4名),B4(4名)が卒業しました.

2023/2/16 卒業研究審査会が終わりました

2023/2/8 修士論文本審査が終わりました

2022/7/10-14 The 9th World Congress of Biomechanics 2022(Online)にて堤君,鈴木さん,金井さん,瀬戸さんが発表を行いました.

2022/6/25-26 第34回バイオエンジニアリング講演会(福岡)にて大郷君,東山君が発表を行いました.

2022/4/25 ROUTE学生2名が参加することになりました

2022/4/7 新たな仲間B4(4名),M2(1名),研究生(1名)が増えました.

2022/3/24 学位授与式が行われ,M2(4名),B4(4名)が卒業しました.

2022/2/22 著書「流体力学」の正誤表を作成しました

2022/2/17 卒業研究審査会が終わりました

2022/2/10 修士論文本審査が終わりました

2021/6/25-26 第33回バイオエンジニアリング講演会(Online)にて櫻井君,田後君,鶴巻君,三好君が発表を行いました.

2021/4/6 新たな仲間B4(4名)が増えました.

2021/3/31 山越君,市坪君がR2秋学期ROUTEを無事終了しました.

2021/3/25 学位授与式が行われ,M2(3名),B4(5名)が卒業しました.

2021/2/19 卒業研究審査会が終わりました

2021/2/10 修士論文本審査が終わりました

2020/12/20-21 第31回バイオフロンティア講演会(Online)にて阿部君,氏福君,塩﨑君が発表を行いました.

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(4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

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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

血管径が数十マイクロメートルの細動脈や毛細血管では,血管径と血管内を流れる赤血球や白血球の大きさが同程度になり,血管内流れは複雑となります.本研究室では,赤血球の特異的なレオロジー特性を考慮した混相流解析を行っています.また,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/赤血球の分散相流動シミュレーションを行っています.最近では,レーザー治療による血管腫への人工赤血球投与効果に関する数値的研究も行っています.

Sngle model Network model

毛細血管ネットワークモデルを用いた赤血球分配特性のin vitro実験

直管内流れ 単一分岐チャネル内流れ

微小血管内における赤血球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,たとえば生殖細胞のひとつである精子が,卵管内粘液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・数値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装置などがあげられます.これにより,生殖補助医療分野や畜産分野に対しての貢献が考えられます.

鞭毛解析 集団遊泳

精子遊泳の観察(左:鞭毛解析 右:集団遊泳の様子)

精子集積01 精子集積02

精子集積機能を有するマイクロ流体チップ(左:集積の様子 右:チップ内流速分布)
・この研究は2021年度JKA補助事業の支援を受けて実施した事業です.詳しくはこちらをご覧ください.

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  大郷 達也

修士2年  北野 圭佑

修士2年  白戸 丈滋

修士2年  東山 大介

修士1年  東泉勇之介

修士1年  上田 一翔

修士1年  佐藤 駿介

修士1年  水野 智輝

修士1年  宮本 大生

修士1年  王  享晟

修士1年  Yeo Kailin

 

学部生

学部4年  遠藤 純平

学部4年  館野 瑞希

学部4年  土屋 知香

学部4年  米岡 爽太

  

 

 

 

 

 

Publications 研究業績

論文

・百武徹,”毛細血管ネットワークにおける人工酸素運搬体の分配特性に関する研究”,人工血液,Vol.31, No.1, pp. 59-68, 2023.

・Toru Hyakutake, Yuya Tsutsumi, Yohei Miyoshi, Manabu Yasui, Tomoki Mizuno and Mizuki Tateno, "Red blood cell partitioning using a microfluidic channel with ladder structure", Micromachines, Vol. 14, Issue. 7, 1421, 2023.

・百武徹,"微小血管における人工酸素運搬体の流動特性および酸素輸送に関する研究", 膜, Vol. 47, No. 5, pp. 257-262, 2022.

・百武徹,"受精環境を模した流体中の精子運動特性", 生物物理, Vol. 62, No. 3, pp. 175-177, 2022.

・Toru Hyakutake, Hiroki Abe, Yohei Miyoshi, Manabu Yasui, Rina Suzuki, Shunto Tsurumaki, Yuya Tsutsumi, "In vitro study on the partitioning of red blood cells using the microchannel network", Microvascular Research, 140, 104281, 2022.

・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, Vol. 67, Issue 12, 1269-1276, 2021.

・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

・Toru Hyakutake and Daisuke Higashiyama, "Predicting sperm motion in microfluidic channels with sperm swimming model", 2023 BMES Annual Meeting, 2023, Seattle, USA.

・Toru Hyakutake, Soto Kambara, Yohei Miyoshi and Yuya Tsutsumi, "Study on flow behaviors of hemoglobin-based oxygen carriers through microvessels", 15th World Congress on Computational Mechanics & 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics, 2022, Online (Yokohama)

・Toru Hyakutake, Daisuke Higashiyama, "Predicting sperm motion in microfluidic channels with sperm swimming model", The 9th World Congress of Biomechanics, 2022, Online (Taipei, Taiwan)

・Yuna Seto, Joji Shiroto, Toru Hyakutake, "Rheotaxis-based sorting of highly motile sperm using multiple microfluidics channels", The 9th World Congress of Biomechanics, 2022, Online (Taipei, Taiwan)

・Ren Kanai, Yunosuke Tosen, Toru Hyakutake, "Development of an effective in vitro fertilization device featuring a three-dimensional structure", The 9th World Congress of Biomechanics, 2022, Online (Taipei, Taiwan)

・Rina Suzuki, Shunto Tsurumaki, Toru Hyakutake, "Effect of microvibration on the flow behaviors of red blood cells through microfluidic channels", The 9th World Congress of Biomechanics, 2022, Online (Taipei, Taiwan)

・Yuya Tsutsumi, Yohei Miyoshi, Toru Hyakutake, "In‑vitro study on partitioning properties of red blood cells in bifurcating microchannels mimicking capillary vessels", The 9th World Congress of Biomechanics, 2022, Online (Taipei, Taiwan)

・Masahiro Nishida, Haruyuki Ogura, Daisuke Sakota, Ryo Kosaka, Takashi Yamane, Osamu Maruyama, Toru Hyakutake, Yoshihiro Yamamoto, Katsuyuki Kuwana, "Hemolysis estimation of rotary blood pumps using transport equation method and transient CFD analysis", The 11th Asian-Pacific Conference on Biomechanics, 2021, Online (Kyoto)

・Toru Hyakutake, "Hydrodynamic study of bovine sperm motility and application to in-vitro fertilization", RIMS Workshop, Biofluid Mechanics of Reproduction, 2021, Online (Kyoto)

・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 (Honolulu, Hawaii, USA)

・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 (Cincinnati, Ohio, USA),

・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.

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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