白井　敦 （シライ　アツシ）

コミュニケーション情報 byコメンテータガイド

• コメント

  工学的な観点からの血液の流動現象。とくに、毛細血管をはじめとする微小な血管内における血流と、赤血球のような血球の挙動。

研究者情報

学位

• 博士(工学)（東北大学）

ホームページURL

https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=200901092805327707

J-Global ID

• 200901092805327707

研究キーワード

• 補助人工心臓   鏡療法   数値解析   毛細血管   好中球   

現在の研究分野（キーワード）

工学的な観点からの血液の流動現象。とくに、毛細血管をはじめとする微小な血管内における血流と、赤血球のような血球の挙動。

研究分野

• ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 流体工学 / 生体流動学

学歴

•         - 1998年03月   東北大学大学院   工学研究科   機械工学専攻
•         - 1993年03月   東北大学   工学部   機械工学第二学科

所属学協会

• 計測自動制御学会   日本機械学会   

研究活動情報

論文

• Influence on Measurement Signal by Pressure and Viscosity Changes of Fluid and Installation Condition of FBG Sensor Using Blood Flow Simulation Model

  Shouhei Koyama; Toshiyuki Hayase; Suguru Miyauchi; Atsushi Shirai; Shun Chino; Yuki Haseda; Hiroaki Ishizawa

  IEEE Sensors Journal 19 24 11946 - 11954 2019年12月 [査読有り]
   

  © 2001-2012 IEEE. We are working on the development of a sensor that can calculate various vital signs from the signals measured by installing a Fiber Bragg Grating (FBG) sensor at the pulsation point of a living body. In this paper, the influence of blood flow parameters and sensor installation conditions on the FBG sensor signal was verified using two blood flow simulation models. From the results of our study, the following observations were made. The fluid pressure increases, the wavelength shift of the FBG sensor beca me larger. By contrast, an increase in the viscosity of the fluid was seen to cause a decrease in the displacement length of the Bragg wavelength. Fluid pressure and viscosity were observed to opposite effects on the FBG sensor signal. The Bragg wavelength shift of the FBG sensor was observed to be larger when the installation direction of the FBG sensor was perpendicular to the blood flow direction than in the parallel direction. However, FBG sensor signals with higher signal-to-noise (S/N) ratio were measured at an angle of 75 degrees than at an angle of 90 degrees, which is perpendicular to the blood flow direction. From the above results, the installation condition of the FBG sensor on the measurement signal and the influence of each parameter of blood flow were established.
• Modeling of alveolar microcirculation for passage of neutrophils

  Atsushi Shirai

  Proc. 15th international Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 638 - 639 2018年11月 [招待有り]
  
• Elucidation of mechanism of Fiber Bragg Grating vital sensing by Ultrasonic-Measurement-Integrated simulation: Flow analysis in ultrasound flow phantom

  Suguru Miyauchi; Toshiyuki hayase; Kosuke Inoue; Toshiyuki Ogasawara; Tatsuya Tsuboi; Atsushi Shirai; Shun Chino; Shouhei Koyama; Hiroaki Ishizawa

  Proc. 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 602 - 603 2018年11月
• Fundamental evaluation of a pulse wave measurement system mimicking pulse diagnosis using a wrist pulsatile blood flow model

  Tatsuya Tsuboi; Atsushi Shirai; Suguru Miyauchi; Toshiyuki Hayase

  Proc. 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 714 - 715 2018年11月
• Rolling characteristics of neutrophils on PDMS surface mimicking the endothelial topography: Influence of pressing force on cell trajectories

  Atsushi Shirai; Jean-Paul Rieu

  ELyT Workshop 2018 Abstract Book USB-Memory  2018年03月
• A methodology to generate a randomly oriented capillary network on alveolus

  Atsushi Shirai; Kentaro Yamada

  Proc. 15th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering (CMBBE2018) #102  2018年03月
• Differentiation of neutrophil-like HL-60 cells strongly impacts their rolling on surfaces with various adhesive properties under a pressing force

  Atsushi Shirai; Yoshiro Sugiyama; Jean-Paul Rieu

  Technology and Health care 26 1 93 - 108 2018年03月 [査読有り]
  
• Rolling experiment of HL-60 cells on patterned PDMS substrate coated by P-selectin

  Toshiki Arai; Atsushi Shirai; Jean-Paul Rieu

  Proc. 14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 288 - 289 2017年11月
• Fundamental measurement of pulsation on a wrist pulsatile blood flow model using a pulse wave measurement system mimicking pulse diagnosis

  Tatsuya Tsuboi; Atsushi Shirai

  Proc. 14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 422 - 423 2017年11月
• Universality of periodic oscillation induced in side branch of a T-junction in numerical simulation

  Ryuhei Yamaguchi; Gaku Tanaka; Tadashi Nakagawa; Atsushi Shirai; Hao Liu; Toshiyuki Hayase

  Journal of Flow Control, Measurement & Visualization 5 4 73 - 85 2017年10月 [査読有り]
  
• Photoplethysmography and ultrasonic-measurement-integrated simulation to clarify the relation between two-dimensional unsteady blood flow field and forward and backward waves in a carotid artery

  Shusaku Sone; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  Medical & Biological Engineering & Computing 55 5 719 - 731 2017年05月 [査読有り]
   

  Understanding the spatiotemporal change in hemodynamics is essential for the basic research of atherosclerosis. The objective of this study was to establish a methodology to clarify the relation between a two-dimensional (2D) unsteady blood flow field and forward and backward propagating waves in a carotid artery. This study utilized photoplethysmography (PPG) for blood pressure measurement and two-dimensional ultrasonic-measurement-integrated (2D-UMI) simulation for flow field analysis. The validity of the methodology was confirmed in an experiment for a carotid artery of a healthy volunteer. Synchronization between the pressure measurement and flow field analysis was achieved with an error of < 10 ms. A 2D unsteady blood flow field in the carotid artery was characterized in relation to forward and backward waves. 2D-UMI simulation reproduced the flow field in which the wall shear stress takes a maximum at the time of the backward wave superiority in the systolic phase, whereas 2D ordinary simulation failed to reproduce this feature because of poor reproducibility of velocity distribution. In conclusion, the proposed methodology using PPG and 2D-UMI simulation was shown to be a potential tool to clarify the relation between 2D unsteady blood flow field and the forward and backward waves in a carotid artery.
• Fundamental study on generation of a 3-D alveolar capillary network model based on the bubble mesh method

  Kentaro Yamada; Atsushi Shirai

  Proc. 15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) #E3-0003  2016年12月
• Influence of pressing force on rolling characteristics of HL-60 cell line on a bumpy substrate mimicking the endothelium topography

  Atsushi Shirai; Jean-Paul Rieu; Ryota Sugimoto; Daisuke Yoshino

  Proc. The 16th International conference on biomedical engineering (ICBME2016) #E2-0006  2016年12月
• Numerical analysis for elucidation of mechanical interaction between an erythrocyte moving in medium subject to inclined centrifugal force and endothelial cells on a plate

  Akira Yatsuyanagi; Toshiyuki Hayase; Suguru Miyauchi; Kenichi Funamoto; Kosuke Inoue; Atsushi Shirai; Luca Brandt

  Journal of Fluid Science and Technology 11 4 JFST0029  2016年12月 [査読有り]
  
• Correlative effect of normal force and P-selectin concentration on rolling behavior of neutrophils

  Ryota Sugimoto; Atsushi Shirai; Daisuke Yoshino; Jean-Paul Rieu

  Proc. 13th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2016) 704 - 705 2016年10月
• Rolling characteristics of neutrophils on PDMS surface mimicking the endothelial topography: PTV analysis of the cells motion on regular hexagonal pattern

  Atsushi Shirai; Jean-Paul Rieu; Ryota Sugimoto; Daisuke Yoshino

  Proc. 13th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2016) 286 - 287 2016年10月
• Development of 2-D pulmonary capillary network model based on the bubble mesh method: Effects of segmentation and treatment of border capillaries on capillary length

  Kentaro Yamada; Atsushi Shirai

  Proc. 13th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2016) 278 - 279 2016年10月
• Numerical reproduction of hemodynamics change by acupuncture on Taichong (LR-3) based on the lumped-parameter approximation model of the systemic arteries

  Atsushi Shirai; Takuya Suzuki; Takashi, Seki

  Integrative Medicine Research 4 3 161 - 170 2016年09月 [査読有り]
  
• 水棲微小生物の繊毛遊泳脚による推進機構に関する数値解析（単一遊泳脚モデルの繊毛間隔が推進力に与える影響）

  白井 敦; 井上 浩介; 早瀬 敏幸; 須藤 誠一

  日本機械学会論文集 82 840 16 - 00099-16-00099 一般社団法人 日本機械学会 2016年08月 [査読有り]
   

  The goal of this study is elucidation of propulsion mechanism of small creatures by ciliated swimming legs. For this purpose, a ciliated pereiopod of an opossum shrimp was introduced and it was modeled with a straight cylindrical stem with 10 much narrower cylindrical poles perpendicularly projecting on the stem. Flow drag acting on the pereiopod in a steady flow, which corresponds to the thrust force by paddling of the pereiopod, was computed with a variety of clearance between each adjacent pair of cilia d and the flow velocity U. It was found that the drag increased with the increase in d to be saturated with a certain value in the range of d ≥ 0.04 mm where influence of boundary layers of adjacent cilia is negligible, and the drag agreed well with that estimated from drag of a two-dimensional cylinder. This result suggests that the opossum shrimp is propelled with the drag-based swimming and the ciliated pereiopods supply greater thrust force than tabular pereiopods with the same projection area. It was also found that the drag decreased in the range of d > 0.07 mm in which some cilia come into the boundary layer of body of the shrimp. It was optically observed that distance between adjacent cilia is around 0.07 mm on the stem and cilia near the root of the pereiopod are shorter than those near the tip. The present results suggest that the ciliated pereiopod is well designed to efficiently generate the thrust force within a limited length and mass by preventing influence of the boundary layers.

• Systematical Experiment for Optimal Design of Vibrating Flow Pump with Jelly-fish Valve

  Satoyuki Kawano; Saki Miyagawa; Atsushi Shirai

  Journal of Bionic Engineering 13 1 166 - 179 2016年01月 [査読有り]
   

  The fundamental characteristics and the flow mechanism of a Vibrating Flow Pump (VFP) with a jelly-fish valve, which can be applied to a novel artificial heart, were studied theoretically and experimentally. By using water as the working fluid, the measurement methodology for the typical unsteady flow for VFP was developed here. The effects of the frequency, amplitude and inner diameter of the vibrating pipe, and thickness of the silicone rubber sheet of the jelly-fish valve on the basic performance of VFP were systematically investigated. A high-speed observation technique and simple theoretical model analysis were also introduced for further detailed discussion. Quantitative contributions of the individual parameters to the pumping performance were shown through the experiment, which would give us essential knowledge for establishing design criteria of VFP. The theoretical model, which agreed with the experiment and the high-speed observation, elucidated the pumping mechanism with respect to the role of inertia of the inner fluid.
• Fundamental study of interaction between erythrocyte and endothelial cell under inclined centrifugal force: Physical explanation of interaction model

  Akira Yatsuyanagi; Toshiyuki Hayase; Suguru Miyauchi; Kenichi Funamoto; Kosuke Inoue; Atsushi Shirai; Luca Brandt

  Proc. 12th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 320 - 321 2015年10月
• Numerical reproduction of hemodynamic change induced by acupuncture needle stimulation to Taichong (LR-3): Modification of boundary conditions for quantitative agreement with experimental data

  Takuya Suzuki; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. 12th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 316 - 317 2015年10月
• Rolling characteristics of neutrophils on PDMS surface mimicking the endothelial topography

  Atsushi Shirai; Jean-Paul Rieu

  Proc. The 15th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2015) in ICFD2015 76 - 77 2015年10月
• Numerical Reproduction of Hemodynamic Change Induced by Acupuncture to ST-36

  Takuya Suzuki; Atsushi Shirai; Takashi Seki

  Proc. 17th International Conference on Biological Engineering and Bionatural Sciences (ICBEBS 2015) 1718  2015年09月
• A numerical study on the performance of micro-vibrating flow pumps using the immersed boundary method

  Osman Omran Osman; Atsushi Shirai; Satoyuki Kawano

  MICROFLUIDICS AND NANOFLUIDICS 19 3 595 - 608 2015年09月 [査読有り]
   

  A micro-vibrating flow pump (micro-VFP) drives the fluid by the vibration of an elastic cantilever-like structure in the pump, which is actuated by a sinusoidal magnetic field. In the present study, we clarify the pumping mechanism of the micro-VFP through a numerical simulation. A two-dimensional simulation code based on the immersed boundary method was developed to obtain the flow field in the micro-VFP together with the vibration of the cantilever. The motion of the cantilever, which was imitated by the immersed body, was expressed as an external forcing term of the Navier-Stokes equations. Here, the magnetic force required to actuate the cantilever was calculated based on a two-dimensional magnetic model, and an integral approach was used to calculate the large deflection of the cantilever. The working conditions and length of the cantilever were numerically studied to determine their effects on the pumping performance. It was shown through the numerical simulations that the pumping mechanism could be explained as a result of elongation of the cantilever in the effective stroke induced by the actuating magnetic field. The pumping performance, which was characterized by the volumetric flow rate and the shut-off pressure, was enhanced by increasing the actuation frequency of the cantilever as has been found in previous experiments. It was also found that the cantilever has an optimum length to give the maximum flow rate. The mechanism was explained with respect to the kinetic energy transferred to the fluid by the vibrating cantilever and the choking level, which is determined by the clearance between the ceiling of the microchannel and the tip of the cantilever.
• On the Motility and Locomotive Organs of Beach Flea

  Seiichi Sudo; Takuya Amano; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Journal of Aero Aqua Bio-mechanisms 4 1 37 - 43 2015年08月 [査読有り]
  
• Jumps of Water Springtail and Morphology of the Jumping Organ

  Seiichi Sudo; Toshiya Kainuma; Tetsuya Yano; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Journal of JSEM 15 Special Issue s117 - s124 2015年06月 [査読有り]
  
• Rolling characteristics of neutrophils on PDMS surface mimicking the endothelium topography

  Jean-Paul Rieu; Atsushi Shirai

  2015 Annual ELyT Workshop Abstract Book USB-Memory  2015年02月
• Numerical Analysis for Elucidation of Nonlinear Frictional Characteristics of a Deformed Erythrocyte Moving on a Plate in Medium Subject to Inclined Centrifugal Force

  Takashi Oshibe; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  Journal of Biomechanical Engineering-Transactions of the ASME 136 12 121003  2014年12月 [査読有り]
   

  Complex interactions between blood cells, plasma proteins, and glycocalyx in the endothelial surface layer are crucial in microcirculation. To obtain measurement data of such interactions, we have previously performed experiments using an inclined centrifuge microscope, which revealed that the nonlinear velocity-friction characteristics of erythrocytes moving on an endothelia-cultured glass plate in medium under inclined centrifugal force are much larger than those on plain or material-coated glass plates. The purpose of this study was to elucidate the nonlinear frictional characteristics of an erythrocyte on plain or material-coated glass plates as the basis to clarify the interaction between the erythrocyte and the endothelial cells. We propose a model in which steady motion of the cell is realized as an equilibrium state of the force and moment due to inclined centrifugal force and hydrodynamic flow force acting on the cell. Other electrochemical effects on the surfaces of the erythrocyte and the plate are ignored for the sake of simplicity. Numerical analysis was performed for a three-dimensional flow of a mixture of plasma and saline around a rigid erythrocyte model of an undeformed biconcave shape and a deformed shape with a concave top surface and a flat bottom surface. A variety of conditions for the concentration of plasma in a medium, the velocity of the cell, and the minimum gap width and the angle of attack of the cell from the plate, were examined to obtain the equilibrium states. A simple flat plate model based on the lubrication theory was also examined to elucidate the physical meaning of the model. The equilibrium angle of attack was obtained only for the deformed cell model and was represented as a power function of the minimum gap width. A simple flat plate model qualitatively explains the power function relation of the frictional characteristics, but it cannot explain the equilibrium relation, confirming the computational result that the deformation of the cell is necessary for the equilibrium. The frictional characteristics obtained from the present computation qualitatively agree with those of former experiments, showing the validity of the proposed model.
• On the motility and locomotive organs of beach flea

  Seiichi Sudo; Takuya Amano; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. 6th International Symposium on Aero Aqua Bio-mechanisms (ISABME2014) 112 - 117 2014年11月
• The jump of water springtail and morphology of the jumping organ

  Seiichi Sudo; Toshiya Kainuma; Tetsuya Yano; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. 9th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (9th ISEM'14) CD-ROM  2014年11月
• Quantitative measurement of pulse waves using PVDF film sensor and cuff

  Yuta Wakabayashi; Atsushi Shirai

  Proc. 11th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 560 - 561 2014年10月
• Fundamental study of interaction between erythrocyte and endothelial cell under inclined centrifugal force (Reproduction of friction characteristics by numerical analysis using simple interaction model)

  Akira Yatsuyanagi; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Kosuke Inoue; Atsushi Shirai

  Proc. 11th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 296 - 297 2014年10月
• An aspect in flight morphology of the butterfly

  Seiichi Sudo; Ryosuke Tanaka; Kosuke Inoue; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. 11th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 70 - 71 2014年10月
• Simultaneous analysis system for blood pressure and flow using ultrasonic-measurement-integrated simulation

  Shusaku Sone; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  Proc. 7th World Congress of Biomechanics (WCB2014) #F5  2014年07月
• 光電脈派計測と超音波計測融合解析による血圧血流同時計測システムによるWI解析

  曾根 周作; 早瀬 敏幸; 船本 健一; 白井 敦

  超音波医学 41 Suppl. S480 - S480 (公社)日本超音波医学会 2014年04月
• Fundamental characteristics of motion of neutrophil-like HL-60 cells on glass plate

  Atsushi Shirai; Yoshiro Sugiyama

  2014 Annual ELyT Workshop Abstract Book USB-Memory  2014年02月
• 2B26 光電脈波計測と超音波計測融合シミュレーションによる血圧と血流の同時計測システムの開発 : 開発システムによるWave Intensityの評価(OS7-1:次世代超音波診断・治療技術(1))

  Shusaku SONE; Toshiyuki HAYASE; Kenichi FUNAMOTO; Atsushi SHIRAI

  The Proceedings of the Bioengineering Conference Annual Meeting of BED/JSME 2014.26 0 311 - 312 2014年
• Influence of differentiation of HL-60 cells on their motion on a flat glass plate

  Yoshiro Sugiyama; Atsushi Shirai

  Proc. The 15th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME 2013) #PO-03:20  2013年12月
• Simultaneous Analysis System for Blood Pressure and Flow Using Photoplethysmography and Ultrasonic-Measurement-Integrated Simulation

  Shusaku Sone; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  Proc. The 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'13) 1827 - 1830 2013年07月 [査読有り]
  
• Friction characteristics of erythrocytes on endothelial-cultured or material-coated glass plates subject to inclined centrifugal forces

  Toshiyuki Hayase; Kosuke Inoue; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  Proc. 8th International Conference on Multiphase Flow (ICMF2013) 1 - 8 2013年05月
• The Kinematics of Jumping of Globular Springtail

  Sudo Seiichi; Shiono Masahiro; Kainuma Toshiya; Shirai Atsushi; Hayase Toshiyuki

  Journal of Aero Aqua Bio-mechanisms 3 1 85 - 91 Society of Aero Aqua Bio-mechanisms 2013年05月 [査読有り]
   

  This paper describes jumping behaviour of the globular springtails. Direct observations on the jumping and climbing behaviour of springtails were conducted in the laboratory. The kinematics of jumping in tiny springtails was analyzed with high-speed video camera system. The vertical climbing behaviour was analyzed in contrast to the jumping behaviour. The jumping performance of springtails was revealed.
• Observations on the Springtail Leaping Organ and Jumping Mechanism Worked by a Spring

  Sudo Seiichi; Shiono Masahiro; Kainuma Toshiya; Shirai Atsushi; Hayase Toshiyuki

  Journal of Aero Aqua Bio-mechanisms 3 1 92 - 96 Society of Aero Aqua Bio-mechanisms 2013年05月 [査読有り]
   

  This paper is concerned with a small jumping mechanism. Microscopic observations of springtail leaping organs were conducted using a confocal leaser scanning microscope. A simple springtail mechanism using a spring and small electromagnet was produced based on the observations of leaping organ and the jumping analysis of the globular springtail. Jumping characteristics of the mechanism were examined with high-speed video camera system.
• Numerical Simulation of Passage of a Neutrophil through a Rectangular Channel with a Moderate Constriction

  Atsushi Shirai; Sunao Masuda

  PLOS ONE 8 3 e59416  2013年03月 [査読有り]
   

  The authors have previously presented a mathematical model to predict transit time of a neutrophil through an alveolar capillary segment which was modeled as an axisymmetric arc-shaped constriction settled in a cylindrical straight pipe to investigate the influence of entrance curvature of a capillary on passage of the cell. The axially asymmetric cross section of a capillary also influences the transit time because it requires three-dimensional deformation of a cell when it passes through the capillary and could lead to plasma leakage between the cell surface and the capillary wall. In this study, a rectangular channel was introduced, the side walls of which were moderately constricted, as a representative of axially asymmetric capillaries. Dependence of transit time of a neutrophil passing through the constriction on the constriction geometry, i.e., channel height, throat width and curvature radius of the constriction, was numerically investigated, the transit time being compared with that through the axisymmetric model. It was found that the transit time is dominated by the throat hydraulic diameter and curvature radius of the constriction and that the throat aspect ratio little affects the transit time with a certain limitation, indicating that if an appropriate curvature radius is chosen, such a rectangular channel model can be substituted for an axisymmetric capillary model having the same throat hydraulic diameter in terms of the transit time by choosing an appropriate curvature radius. Thus, microchannels fabricated by the photolithography technique, whose cross section is generally rectangular, are expected to be applicable to in vitro model experiments of neutrophil retention and passage in the alveolar capillaries.
• Motion of fMLP-Stimulated HL60 Cells on HUVEC Cultured on a Flat Glass Plate

  A. Shirai; H. Sato; T. Hayase

  Surface Modification Technologies 26 83 - 91 2013年02月 [査読有り]
  
• 植物表面細胞の形状計測－植物流体力学的アプローチ－

  須藤誠一; 塩野正裕; 白井敦; 早瀬敏幸

  実験力学 12 4 338 - 343 2012年12月 [査読有り]
  
• Numerical analysis of leviation mechanism of red blood cell in inclined centrifuge microscope - Effect of asymmetric cell shape on the motion

  Takashi Oshibe; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  Proc. Ninth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2012) 756 - 757 2012年09月
• The jump of the globular springtail and jumping mechanism worked by a spring

  Seiichi Sudo; Masahiro Shiono; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. The 5th International Symposium on Aero Aqua Bio-mechanisms (ISABMEC2012) 66 - 73 2012年08月
• Dynamics in motion of dandelion flower head

  Seiichi Sudo; Masahiro Shiono; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. 15th International Conference on Experimental Mechanics (ICEM15) #2629  2012年07月
• Influence of Pressing Force on Motion of HL60 Cells on HUVEC substrate

  A. Shirai; H. Uranuma; T. Hayase

  Journal of Biomechanics (Proc. 18th Congress of the European Society of Biomechanics (ESB2012)) 45 1 S41  2012年07月
• Motion of fMLP-stimulated HL60 cells on HUVEC cultured on a flat glass plate

  A. Shirai; H. Sato; T. Hayase

  Proc. 26th International Conference on Surface Modification Technologies (SMT26) 39 - 40 2012年06月
• Behavior of HL60 cells on a HUVEC substrate under inclined centrifugal forces

  Atsushi Shirai; Haruka Uranuma; Toshiyuki Hayase

  2012 Annual ELyT Workshop Abstract Book USB-Memory  2012年03月
• Contribution of ulnar artery to numerical reproduction of indentation experiment of radial artery for scientific verification of pulse diagnosis

  Minoru Takashima; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. 5th East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering 84 - 85 2011年12月
• Numerical analysis for the effect of angle of attack on a red blood cell moving in an inclined centrifuge microscope

  Takashi Oshibe; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  Proc. 5th East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering 82 - 83 2011年12月
• Springtail jump on water surface

  Toshiya Kainuma; Seiichi Sudo; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. Eighth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2011) #CRF-37  2011年11月
• Observation of fly wings and flight behavior

  Kohei Kitadera; Seiichi Sudo; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. Eighth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2011) 154 - 155 2011年11月
• Movement of springtail in air

  M. Shiono; S. Sudo; A. Shirai; T. Hayase

  Proc. Eighth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2011) 152 - 153 2011年11月
• Numerical analysis of one-dimensional mathematical model of blood flow to reproduce fundamental pulse wave measurement for scientific verification of pulse diagnosis

  Atsushi Shirai; Tsutomu Nakanishi; Toshiyuki Hayase

  Journal of Biomechanical Science and Engineering 6 4 330 - 342 2011年11月 [査読有り]
   

  Pulse diagnosis in traditional Chinese medicine is said to be able to detect not only illness but also decline of health in the patients from tactile sense of the pulse in the radial artery at the wrists. This diagnosis, however, is not supported by concrete scientific evidence. The authors have proposed a non-linear spring model of subcutaneous tissue on the radial artery and one-dimensional arterial blood flow model in an arm for the purpose of scientific verification of the pulse diagnosis. They performed, in the former study, a numerical experiment with this mathematical model in which the radial artery was indented in a stepwise manner by a pressure sensor, which extract the fundamental mechanism of the pulse diagnosis, to validate the subcutaneous tissue model and to find the appropriate coefficient to fit the experimental result. They investigated, in this research, contribution of parameters of supply pressure of the blood and tube law of the artery on the change in the pressure pulse waves with the indentation steps with respect to mean value P oav and amplitude ΔP o of the pressure. It was shown that mean supply pressure affects both P oav and ΔP o, while amplitude of the supply pressure affects ΔP o. It was also shown that profile of ΔP o vs. distance of the indentation changes drastically as the artery becomes hard. Lastly, it was examined to reproduce the experimentally obtained pressure pulse waves during the indentation in their former work with the mathematical model by adjusting the parameters. The result showed better agreement than the former result, but it implied that ulnar artery had to be taken into consideration for quantitative fitting of the pulse waves to the range where the radial artery was nearly flattened by the indentation. © 2011 by JSME.
• 微小な海浜生物のいくつかの移動様式

  須藤 誠一; 星加 恭平; 白井 敦; 早瀬 敏幸

  実験力学 : journal of JSEM 11 2 91 - 100 日本実験力学会 2011年06月 [査読有り]
  
• Observation of motion of HL60 cells on HUVEC cultured on a flat glass plate using the inclined centrifuge microscope

  Atsushi Shirai; Takashi Umimoto; Haruka Uranuma; Toshiyuki Hayase

  The 3rd ELyT lab Workshop Abstract Book USB-Memory  2011年02月
• Observation of velocity of antibody-modified HL60 cells on glass plates using the inclined centrifuge microscope

  Hiroki Sato; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. 4th East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering 62 - 63 2010年12月
• Stabilization of Measurement-Integrated Simulation by Elucidation of Destabilizing Mechanism

  HAYASE Toshiyuki; IMAGAWA Kentaro; FUNAMOTO Kenichi; SHIRAI Atsushi

  Journal of Fluid Science and Technology 5 3 632 - 647 The Japan Society of Mechanical Engineers 2010年12月 [査読有り]
   

  Measurement-integrated (MI) simulation is a numerical flow analysis method with a feedback mechanism from measurement of a real flow. It correctly reproduces a real flow under inherent ambiguity in a mathematical model or a computational condition. In this paper we theoretically investigated the destabilization phenomenon of MI simulation, in which analysis error suddenly increases at some critical feedback gain. This phenomenon has been considered as instability of a closed-loop feedback system, but present study treated it as that of a numerical scheme. First, the mechanism of the destabilization phenomenon was investigated based on the sufficient condition of the convergence of iterative calculation of existing MI simulation. It was found that the feedback signal in the source term destabilized the iterative calculation. Then, a new MI simulation scheme was derived by evaluating the feedback signal in the linear term to remove the cause of the destabilization. The validity of the present theoretical analysis was verified for examples treated in former studies of MI simulations: blood flow in an aneurismal aorta with ultrasonic measurement, blood flow in a cerebral aneurism with magnetic resonance measurement, Karman vortex street behind a square cylinder with PIV measurement, and fully developed turbulent flow in a square duct with ideal measurement. Occurrences of destabilization phenomenon in all the examples were well explained by the condition of this study, especially for cases of relatively small time steps and large feedback gains. Furthermore, the new MI simulation scheme realized the analysis without the destabilization phenomenon. The present theoretical result confirming that the destabilization phenomenon is not the instability of the feedback system but that of a numerical scheme is generally applicable to MI simulations using the velocity error for the feedback signal.
• Experimental study on effect of direction of endothelial cells' orientation on motion of HL60 cells

  H. Uranuma; A. Shirai; T. Hayase

  Proc. Seventh International Conference on Flow Dynamics (ICFD 2010) 629 - 621 2010年11月
• A stabilization technique of wobbly images taken by the inclined centrifuge microscope

  A. Shirai; T. Hayase

  Proc. 6th World Congress of Biomechanics (WCB2010) 1570 - 1573 2010年08月 [査読有り]
  
• An aligning technique of successive images taken by the inclined centrifuge microscope

  Atsushi Shirai

  2010 Annual ELyT Workshop Abstract Book 2010年03月
• Experimental observation of behavior of neutrophil-like HL60 cells on oriented endothelial cells

  Haruka Uranuma; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. 3rd East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering 22 - 23 2009年12月
• Numerical simulation of distribution of neutrophils in a lattice alveolar capillary network

  Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Respiratory Physiology & Neurobiology 165 2-3 143 - 153 2009年02月 [査読有り]
   

  Neutrophils are known to be retained in narrow pulmonary capillaries, even in normal lungs, due to their low deformability, resulting in a higher concentration than that in systemic circulation. In this study, to obtain a fundamental understanding of the behavior of neutrophils, we simplified an alveolar capillary network to a rectangular grid of short capillary segments and numerically investigated the flow of a suspension of neutrophils and plasma through the capillary network for various concentrations of the suspension, C(sus), injected into the network. The cells traveled limited preferential paths in the network while C(sus) was low. Retention of a cell or cells induced plugging of the segment with a cessation of blood flow, and as the result of the changed plasma flow field caused by such plugging, the cells took various routes differing from the preferential paths. A low incidence of plugging helped to accelerate the cells flowing in the network with tight segments, resulting in a decrease in their mean transit time through the network as compared with the case of a single-cell transit. On the contrary, however, an increasing incidence of plugging induced backward motion of the cells and a resultant increase in the mean transit time. The time-averaged number of cells in the network increased with the increase in C(sus), and the fractional residence time of cells in individual segments approached a constant. This means that a high concentration of neutrophils facilitates their uniform distribution in the network. However, the ratio between the time-averaged concentration of the cells in the network and C(sus) decreased and our numerical simulation did not reach the experimentally obtained value. This implies that, in a real alveolar capillary bed, plasma leaks through the plugged segments or that the capillary network has bypasses through which the plasma can flow. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.
• Measurement of friction characteristics of neutrophils on MPC polymer with the inclined centrifuge microscope

  Takashi Umimoto; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. GPBE/NUS-Tohoku Graduate Student Conference in Bioengineering 11 - 12 2008年12月
• Reproduction of pulse waveform measurement using one-dimensional mathematical model for validation of pulse diagnosis

  Tsutomu Nakanishi; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. GPBE/NUS-Tohoku Graduate Student Conference in Bioengineering 9 - 10 2008年12月
• Frictional characteristics of erythrocytes on coated glass plates subject to inclined centrifugal forces

  Takashi Kandori; Toshiyuki Hayase; Kousuke Inoue; Kenichi Funamoto; Takanori Takeno; Makoto Ohta; Motohiro Takeda; Atsushi Shirai

  Journal of Biomechanical Engineering-Transactions of the ASME 130 5 051007-1 - 051007-8 2008年10月 [査読有り]
   

  In recent years a diamond-like carbon (DLC) film and a 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) polymer have attracted attention as coating materials for implantable artificial organs or devices. When these materials are coated on vascular devices, compatibility to blood is an important problem. The present paper focuses on friction characteristics of erythrocytes to these coating materials in a medium. With an inclined centrifuge microscope developed by the authors, observation was made for erythrocytes moving on flat glass plates with and without coating in a medium of plasma or saline under the effect of inclined centrifugal force. Friction characteristics of erythrocytes with respect to these coating materials were then measured and compared to each other to characterize DLC and MPC as coating materials. The friction characteristics of erythrocytes in plasma using the DLC-coated and noncoated glass plates are similar, changing approximately proportional to the 0.5th power of the cell velocity. The cells stick to these plates in saline as well, implying the influence of plasma protein. The results using the MPC-coated plate in plasma are similar to those of the other plates for large cell velocities, but deviate from the other results with decreased cell velocity. The results change nearly proportional to the 0.75th power of the cell velocity in the range of small velocities. The results for the MPC-coated plate in saline are similar to that in plasma but somewhat smaller, implying that the friction characteristics for the MPC-coated plate are essentially independent of plasma protein.
• 脈診の科学的検証のための一次元数学モデルの構築

  鳴海賢太郎; 中西勉; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会論文集(B編) 74 737 142 - 148 2008年01月 [査読有り]
  
• Effect of Retention Time of Neutrophils in Alveolar Capillaries on Increase in Their Concentration in the Capillary Network

  Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. 5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference (FEDSM2007) #FEDSM2007-37654  2007年07月 [査読有り]
  
• Effect of Neutrophils Retention Time in Capillaries on Increase in Their Concentration in a Lattice Capillary Network Model

  Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. ASME 2007 Summer Bioengineering Conference #SBC2007-176717  2007年06月
• Deformations of thin liquid spherical shells in liquid-liquid-gas systems

  Satoyuki Kawano; Atsushi Shirai; Shohei Nagasaka

  Physics of Fluids 19 1 Article 012105  2007年01月 [査読有り]
   

  Deformation characteristics of a millimeter-sized thin liquid spherical shell moving at intermediate Reynolds numbers in immiscible liquid are investigated both numerically and experimentally. Experiments are made using the novel principle of sequential production of the shell developed by the authors. Numerical results of the flow pattern around the liquid shell, deformation ratio, and the drag coefficient are compared to experimental results for wide flow conditions. They are in reasonable agreement from the viewpoint of practical engineering. Furthermore, effects of shell deformation on heat transfer characteristics are also investigated numerically. The present research provides the fluid dynamical knowledge for various applications of liquid spherical shells. (c) 2007 American Institute of Physics.
• Numerical simulation of flow for viscoelastic neutrophil models in a rectangular capillary network: Effects of capillary shape and cell stiffness on transit time

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Technology and Health Care 15 2 131 - 146 2007年 [査読有り]
   

  The concentration of neutrophils in the pulmonary microvasculature is higher than in large systemic vessels. It is thought that the high concentration of neutrophils facilitates their effective recruitment to sites of inflammation. Thus, in order to understand the role of neutrophils in the immune system, it is important to clarify their flow characteristics in the pulmonary microvasculature. In a previous study, we developed a model to simulate the flow of neutrophils in a capillary network, in which the cells were modeled as spheres of a Maxwell material with a cortical tension and the capillary segments were modeled as arc-shaped constrictions in straight pipes. In the present paper, the flow of neutrophils in a simplified alveolar capillary network model is investigated for various constriction shapes and cell stiffnesses. Finally, it is shown that both the coefficient of variation of the transit time of the cells, which is the standard deviation divided by the mean transit time, and the mean transit time increase as the capillary segments become steep or tight, or when the cells become hard. The mean value of the transit time exceeds the median for all of the conditions that occur in real lungs, although the difference between them is small. © 2007 - IOS Press and the authors. All rights reserved.
• Numerical simulation of noninvasive blood pressure measurement

  Satoru Hayashi; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai; Masaru Maruyama

  Journal of Biomechanical Engineering-Transactions of the ASME 128 5 680 - 687 2006年10月 [査読有り]
   

  In this paper a simulation model based on the partially pressurized collapsible tube model for reproducing noninvasive blood pressure measurement is presented. The model consists of a collapsible tube, which models the pressurized part of the artery, rigid pipes connected to the collapsible tube, which model proximal and distal region far from the pressurized part, and the Windkessel model, which represents the capacitance and the resistance of the distal part of the circulation. The blood flow is simplified to a one-dimensional system. Collapse and expansion of the tube is represented by the change in the cross-sectional area of the tube considering the force balance acting on the tube membrane in the direction normal to the tube axis. They are solved using the Runge-Kutta method. This simple model can easily reproduce the oscillation of inner fluid and corresponding tube collapse typical for the Korotkoff sounds generated by the cuff pressure. The numerical result is compared with the experiment and shows good agreement.
• Numerical simulation of 3-D deformation of a neutrophil in a rectangular microchannel

  Atsushi SHIRAI; Sunao MASUDA; Toshiyuki HAYASE

  Journal of Biomechanics (Abstract of the 5th World Congress of Biomechanics) S333 - CD-ROM 2006年07月
• 3-D numerical simulation of flow of a neutrophil for the retention time in a moderate constriction of a rectangular microchannel

  Atsushi Shirai; Sunao Masuda; Toshiyuki Hayase

  Proc. ASME 2006 Summer Bioengineering Conference #157817  2006年06月
• Numerical realization of blood flow in aneurysmal aorta by integrating measurement and simulation

  Hayase, Toshiyuki; Funamoto, Kenichi; Yamagata, Takayuki; Liu, Lei; Shirai, Atsushi; Ohta, Makoto; Inoue, Kosuke; Saijo, Yoshifumi; Yambe, Tomoyuki

  Future Medical Engineering Based on Bionanotechnology, Proceedings 2006年 [査読有り]
  
• Numerical Simulation of Flow and Deformation of a Neutrophil Passing Through a Constriction in a Fine Capillary

  Atsushi SHIRAI; Ryo FUJITA; Toshiyuki HAYASE

  Reports of the Institute of Fluid Science, Tohoku University 18 2006年 

  Published in the Proc. 5th JSME-KSME Fluid Eng. Conf., (2002).
• Moderate constriction model for neutrophils flow in pulmonary capillaries

  A. Shirai

  Proc. The 12th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME2005) 74  2005年12月 [招待有り]
  
• Moderate constriction model for neutrophils flow in pulmonary capillaries

  A. Shirai; R. Fujita; T. Hayase

  Proc. The 7th International Symposium of Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology 8 - 11 2005年12月
• Numerical analysis of effect of cross-section of microchannel on transit characteristics of neutrophils

  Sunao Masuda; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. The 5th International Symposium on Advanced Fluid Information(AFI-2005) 64 - 65 2005年12月
• Numerical Simulation for Spatial Distribution of Neutrophils in a Capillary Network

  Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. The 6th International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology (21st Century COE Program) 60 - 61 2005年11月
• Three-dimensional numerical analysis of plasma flow around a neutrophil in a microchannel

  Atsushi Shirai; Sunao Masuda; Toshiyuki Hayase

  Proc. ASME 2005 Summer Bioengineering Conference #b0105636  2005年06月
• Fundamental study of ultrasonic-measurement-integrated simulation of real blood flow in the aorta

  K Funamoto; T Hayase; A Shirai; Y Saijo; T Yambe

  Annals of Biomedical Engineering 33 4 415 - 428 2005年04月 [査読有り]
   

  Acquisition of detailed information on the velocity and pressure fields of the blood flow is essential to achieve accurate diagnosis or treatment for serious circulatory diseases such as aortic aneurysms. A possible way to obtain such information is integration of numerical simulation and color Doppler ultrasonography in the framework of a flow observer. This methodology, namely, Ultrasonic-Measurement-Integrated (UMI) Simulation, consists of the following processes. At each time step of numerical simulation, the difference between the measurable output signal and the signal indicated by numerical simulation is evaluated. Feedback signals are generated from the difference, and numerical simulation is updated applying the feedback signal to compensate for the difference. This paper deals with a numerical study on the fundamental characteristics of UMI simulation using a simple two-dimensional model problem for the blood flow in an aorta with an aneurysm. The effect of the number of feedback points and the feedback formula are investigated systematically. It is revealed that the result of UMI simulation in the feedback domain rapidly converges to the standard solution, even with usually inevitable incorrect upstream boundary conditions. Finally, an example of UMI simulation with feedback from real color Doppler measurement also shows a good agreement with measurement.
• Flow simulation of neutrophils in capillary network (Effect of capillary geometry on transit time of cells through network)

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Proc. The 3rd IASTED International Conference BIOMEDICAL ENGINEERING (BioMED 2005) 929 - 934 2005年02月 [査読有り]
  
• Numerical realization for analysis of real flows by integrating computation and measurement

  T Hayase; K Nisugi; A Shirai

  International Journal for Numerical Methods in Fluids 47 6-7 543 - 559 2005年02月 [査読有り]
   

  In this paper, we deal with a numerical realization, which is a numerical analysis methodology to reproduce real flows by integrating numerical simulation and measurement. It is difficult to measure or calculate field information of real three-dimensional unsteady flows due to the lack of an experimental field measurement method, as well as of a way to specify the exact boundary or initial conditions in computation. Based on the observer theory, numerical realization is achieved by a combination of numerical simulation, experimental measurement, and a feedback loop to the simulation from the output signals of both methods. The present paper focuses on the problem of how an inappropriate model or insufficient grid resolution influences the performance of the numerical realization in comparison with ordinary simulation. For a fundamental flow with the Karman vortex street behind a square cylinder, two-dimensional analysis is performed by means of numerical realization and ordinary simulation with three grid resolutions. Comparison of the results with those of the experiment proved that the feedback of the experimental measurement significantly reduces the error due to insufficient grid resolution and effectively reduces the error due to inappropriate model assuming two-dimensionality. Copyright (C) 2004 John Wiley Sons, Ltd.
• Simulation model for flow of neutrophils in pulmonary capillary network

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Technology and Health Care 13 4 301 - 311 2005年 [査読有り]
   

  The concentration of neutrophils in the pulmonary microvasculature is higher than in systemic large vessels. It is thought that the high concentration of neutrophils facilitates their effective recruitment to sites of inflammation. Thus, in order to understand the role of neutrophils in the immune system, it is important to clarify their flow characteristics in the pulmonary microvasculature. In previous studies, we numerically investigated the motion of a neutrophil through a single capillary segment modeled by a moderate axisymmetric constriction in a straight pipe, developing a mathematical model for the prediction of the transit time of the cell through the segment. In the present study, this model was extended for application to network simulation of the motion of neutrophils. First, we numerically investigated shape recovery of a neutrophil after expulsion from a narrow capillary segment. This process was modeled in two different phases: elastic recovery and viscous recovery. The resulting model was combined with the previously developed models to simulate motion of the cells and plasma flow in a capillary network. A numerical simulation of the motion of neutrophils and plasma flow in a simple lattice capillary network showed that neutrophils were widely dispersed in the network with an increased concentration. © 2005 - IOS Press and the authors. All rights reserved.
• Effect of Cell Stiffness on Transit Through Pulmonary Capillary Network

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Proc. The 4th International Symposium on Advanced Fluid Information and The 1st International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration (AFI/TFI 2004) 26 - 29 2004年11月
• Fundamental study of aerodynamic drag reduction for vehicle with feedback flow control

  K Nisugi; T Hayase; A Shirai

  JSME International Journal Series B 47 3 584 - 592 2004年08月 [査読有り]
   

  The present paper deals with a fundamental study of aerodynamic drag reduction for a vehicle with a feedback flow control. As the first step, two-dimensional calculation was performed for a flow around a simplified vehicle model. The mechanism of unsteady drag was investigated in relation to the vortex shedding from the model. The location of the control flow nozzle was so determined that the control flow influences the drag most effectively. The key in designing the present feedback control is the definition of the output signal. Based on the physical consideration of the drag generation, the location of the output velocity measurement was changed within a limited region near the front windshield. A systematic calculation revealed that the output signal defined in a small region results in a significant drag reduction of 20% with respect to the case without control. The present feedback flow control is generally applicable to the drag reduction of the bluff body for which the drag is generated under the same mechanism of essentially two-dimensional vortex shedding.
• Fundamental study of hybrid wind tunnel integrating numerical simulation and experiment in analysis of flow field

  K Nisugi; T Hayase; A Shirai

  JSME International Journal Series B 47 3 593 - 604 2004年08月 [査読有り]
   

  This paper deals with a new flow analysis system, namely the hybrid wind tunnel, which integrates the experimental measurement with a wind tunnel and a corresponding numerical simulation with a computer. Analysis here is performed for the fundamental flow with the Karman vortex street in a wake of a square cylinder. A specific feature of the hybrid wind tunnel is existence of the feedback signal to compensate the error in the pressure on the side walls of the cylinder and the feed-forward signal to adjust the upstream velocity boundary condition. Investigation is focused on evaluating the hybrid wind tunnel as a flow analysis methodology with respect to the ordinary simulation and the experiment. As compared with the ordinary simulation, the hybrid wind tunnel substantially improves the accuracy and the efficiency in the analysis of the flow. Especially, the oscillation of the flow due to the Karman vortex street reproduced with the hybrid wind tunnel exactly synchronizes with that of the experiment; while that with the ordinary simulation never behave like that. In comparison with the experiment, the hybrid wind tunnel provides more detailed information of the flow than the experiment does.
• Development of a Measurement System of Blood Cell Velocities in Microchannels

  Sunao Masuda; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Proc. The 4th International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology (21st Century COE Program) 88 - 89 2004年06月
• Application of Ultrasonic-Measurement-Integrated Simulation to Blood Flow

  Kenichi Funamoto; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai; Yoshifumi Saijo; Tomoyuki Yambe

  Proc. The 4th International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology (21st Century COE Program) 78 - 79 2004年06月
• Flow Simulation of Neutrophils in Pulmonary Capillary Network

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Proc. The 4th International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology (21st Century COE Program) 28 - 29 2004年06月
• Two-dimensional computational flow analysis and frictional characteristics model for red blood cell under inclined centrifuge microscopy

  K Funamoto; T Hayase; A Shirai

  JSME International Journal Series C 46 4 1304 - 1311 2003年12月 [査読有り]
   

  Simplified two-dimensional flow analysis is performed in order to simulate frictional characteristics measurement of red blood cells moving on a glass plate in a medium with an inclined centrifuge microscope. Computation under various conditions reveals the influences of parameters on lift, drag, and moment acting on a red blood cell. Among these forces, lift appears only when the cell is longitudinally asymmetric. By considering the balance of forces, the frictional characteristics of the red blood cell are modeled as the sum of Coulomb friction and viscous drag. The model describes the possibility that the red blood cell deforms to expand in the front side in response to the inclined centrifugal force. When velocity exceeds some critical value, the lift overcomes the normal centrifugal force component, and the thickness of the plasma layer between the cell and the glass plate increases from the initial value of the plasma protein thickness.
• Transit characteristics of a neutrophil passing through two moderate constrictions in a cylindrical capillary vessel (Effect of cell deformation on transit through the second constriction)

  A Shirai; R Fujita; T Hayase

  JSME International Journal Series C 46 4 1198 - 1207 2003年12月 [査読有り]
   

  Neutrophils must flow through the pulmonary capillary network in a deformed shape because pulmonary capillaries are closely interconnected, and deformed neutrophils take about 15 s to 1 min to return to their resting spherical shape. In this paper, flow of a neutrophil through two moderate constrictions in a pipeline is numerically investigated, focusing on the effect of cell deformation on the cell's transit time through the constrictions. Changing sizes and positions of the constrictions, we found that the maximum cell radius at the entrance of the constriction and the throat radius of the constriction are the dominant factors in predicting the cell's transit time through the constriction. When the difference between these two radii is relatively large, steeper constriction (smaller radius of curvature) increases the transit time, but this tendency is reversed when the difference is small. Cells traverse the constriction without delay when the maximum cell radius and throat radius are comparable. Finally, we present a simple mathematical model for the transit time.
• Transit Characteristics of a Deformed Neutrophil Through a Moderate Constriction

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Proc. 2003 ASME International Mechanical Engineering Conference (IMECE2003) #IMECE2003-55020  2003年11月
• Numerical Analysis for Affect of Neutrophil Shape on Transit Through Capillaries

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Proc. 3rd International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2003) 41 - 42 2003年11月
• Reproduction of Real Blood Flow in Aorta with Ultra sonic-Measurement-Integrated Simulation

  Kenichi Funamoto; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai; Tomoyuki Yambe; Yoshifumi Saijo

  Proc. 3rd International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2003) 39 - 40 2003年11月
• Numerical simulation of noninvasive blood pressure measurement by partially pressurized collapsible tube model

  Satoru Hayashi; Masaru Maruyama; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai

  Proc. 7th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLUCOME 2003) #023  2003年08月
• Evidence-based Simulation of Blood Flow with Feedback of Ultrasonic Measurement

  Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai; Tomoyuki Yambe; Yoshifumi Saijo

  Proc. The 1st International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology 40 - 42 2003年01月
• Numerical Realization of Flow by Integrating Computation and Measurement in Medical Applications

  Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Keisuke Nisugi; Atsushi Shirai; Tomoyuki Yambe; Yoshifumi Saijo

  Proc. AFI-2002 Mini-Symposium on Advanced Fluid Information - Fusion of EFD and CFD 77 - 85 2002年12月
• Transit characteristics of a neutrophil passing through a circular constriction in a cylindrical capillary vessel (effect of mechanical properties of the cell and constriction geometry)

  A Shirai; R Fujita; T Hayase

  JSME International Journal Series C 45 4 974 - 980 2002年12月 [査読有り]
   

  The former analysis of neutrophil's transit through pulmonary capillary network used the result of a micropipette aspiration experiment to model the transit in single capillary segment despite blunt tip geometry of the pipette is largely different from the real capillary segment. In the previous work, we have numerically investigated the transit of passive and fMLP-stimulated neutrophils through an arc-shaped constriction, establishing the analytical expression for the transit time. This paper intends to give a simplified model for the transit of a neutrophil through a capillary segment based on the numerical analysis and the stress-strain relationship of a Maxwell material. It is shown that the transit time is in proportion to the viscosity of the cell and in inverse proportion to the square root of the curvature radius of the constriction. The definition of the driving pressure of the cell into a micropipette is also applicable to that into the constriction.
• Flow and deformation of a neutrophil passing through a constriction in a fine capillary

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Proc. The 5th JSME-KSME Fluids Engineering Conference CD-ROM  2002年11月
• 水圧用リリーフ弁の動特性解析

  林叡; 中西貴之; 早瀬敏幸; 白井敦

  日本フルードパワーシステム学会論文集 33 7 149 - 155 2002年11月 [査読有り]
  
• Neutrophil transit times through pulmonary capillaries: The effects of capillary geometry and fMLP-stimulation

  M Bathe; A Shirai; CM Doerschuk; RD Kamm

  Biophysical Journal 83 4 1917 - 1933 2002年10月 [査読有り]
   

  The deformations of neutrophils as they pass through the pulmonary microcirculation affect their transit time, their tendency to contact and interact with the endothelial surface, and potentially their degree of activation. Here we model the cell as a viscoelastic Maxwell material bounded by constant surface tension and simulate indentation experiments to quantify the effects of (N-formyl-L-methionyl-L-leucyl-L-phenylalanine (fMLP)-stimulation on its mechanical properties (elastic shear modulus and viscosity). We then simulate neutrophil transit through individual pulmonary capillary segments to determine the relative effects of capillary geometry and fMLP-stimulation on transit time. Indentation results indicate that neutrophil viscosity and shear modulus increase by factors of 3.4, for 10(-9) M fMLP, and 7.3, for 10(-6) M fMLP, over nonstimulated cell values, determined to be 30.8 Pa.s and 185 Pa, respectively. Capillary flow results indicate that capillary entrance radius of curvature has a significant effect on cell transit time, in addition to minimum capillary radius and neutrophil stimulation level. The relative effects of capillary geometry and fMLP on neutrophil transit time are presented as a simple dimensionless expression and their physiological significance is discussed.
• Effect of constriction geometry on transit of deformed neutrophils in capillaries

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Proc. 4th World Congress of Biomechanics (WCB2002) CD-ROM  2002年08月
• Numerical realization of flow field by integrating computation and measurement

  Toshiyuki Hayase; Keisuke Nisugi; Atsushi Shirai

  Proc. 5th World Congress on Computational Mechanics (WCCM V) 1 - 12 2002年07月
• Three-dimensional flow analysis in VFP type artificial heart by unstructured grid

  Satoyuki Kawano; Takuma Kato; Kazuhiro Nakahashi; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase; Tomoyuki Yambe; Shin-Ichi Nitta; Hiroyuki Hashimoto

  American Society of Mechanical Engineers, Pressure Vessels and Piping Division (Publication) PVP 448 1 229 - 238 2002年 [査読有り]
   

  To effectively design the vibrating flow pump (VFP) for left ventricular assist device, the numerical codes were developed for three-dimensional blood flow based on the finite volume method. The numerical codes were also developed based on the artificial compressibility method by the use of unstructured grid. Three-dimensional numerical computations and the visualizations were made for flow patterns in the casing of VFP, which were closely connected with hemolysis and blood coagulation. We examined the three different inlet conditions, i.e., radial flow, flow considering the 2nd vibration mode of the jellyfish valve motion, and the swirling flow, to explore the suitable condition for preventing the hemolysis and the blood coagulation. It was found that the swirling flow could effectively decrease hemolysis. The effect of rhenlogy model of the blood flow was also studied in detail.
• 傾斜遠心力の作用により血漿中で平板上を移動する赤血球の摩擦特性の計測

  早瀬敏幸; 白井敦; 杉山英勝; 濱谷剛

  日本機械学会論文集(Ｂ編) 68 676 3386 - 3391 2002年 [査読有り]
   

  As a fundamental equipment for studying blood flow in microcirculation, the inclined centrifuge microscope enables us to measure frictional characteristics of cells moving on a plate in a medium under the effect of inclined centrifugal force. Specifically, this paper deals with measurement for red blood cells moving on a glass plate in plasma. First, accuracy of the manual measurement of cell velocity through the microscope was confirmed in comparison with the image processing method. Measurement was then performed confirming frictional characteristics of red blood cells were properly modeled as the sum of the Coulomb friction with friction coefficient of 0.206 and the linear viscous friction applied on a simplified circular disk with a plasma layer of thickness of 0.176 μm in the present condition.
• Multi-Scale Simulation in biological Systems

  Roger Kamm; Eun-Bo Shim; Atsushi Shirai; Mark Bathe; Thomas Heldt; Hesham Younis; Ana Isasi; Mohammad Kaazempur-Mofrad; Wonmuk Hwang

  Proc. The 1st International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2001) 121 - 124 2001年10月
• The Effect of Neutrophil Activation on Transit Time through Pulmonary Capillaries

  Atsushi Shirai; Mark Bathe; Roger D. Kamm

  Proc. The 1st International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2001) 125 - 130 2001年10月
• Static and dynamic characteristics of a pressure-compensated flow control

  Satoru Hayashi; Atsushi Shirai; Nan-nan Guo; Toshiyuki Hayase

  Proc. The 5th International Conference on Fluid Power Transmission and Control (ICFP'2001) 156 - 160 2001年04月 [査読有り]
  
• 直動型ポペット弁回路のカオス振動に及ぼす管摩擦の影響

  林 叡; 王 偉民; 早瀬 敏幸; 白井 敦

  日本油空圧学会論文集 31 5 123 - 131 The Japan Fluid Power System Society 2000年08月 [査読有り]
   

  Poppet valve circuits are liable to be unstable and various kinds of oscillations induced. This paper deals with chaotic oscillations occurring in a direct-acting poppet valve circuit with a long pipeline on the basis of a distributed parameter model with average pipeline friction. Then, the influence of pipeline friction on chaotic oscillations was examined taking the pipeline length as a control parameter by using the method of numerical simulation. Simulation results are qualitatively in better agreement with experimental results than the case of a frictionless pipeline model.
• Aerodynamic drag reduction by feedback control of flow field

  K. Nisugi; T. Hayase; A. Shirai

  Proc. The 6th Triennial International Symposium on Flow Control, Measurement and Flow #060  2000年08月
• 油圧弁式セミアクティブダンパ主弁まわりの流動数解析と流体力がダンパの安定性に及ぼす影響

  佐藤 直人; 林 叡; 早瀬 敏幸; 白井 敦

  日本油空圧学会論文集 31 1 22 - 29 日本油空圧学会 2000年01月 [査読有り]
  
• Chaotic oscillations in a direct-acting poppet valve circuit (Pipeline length as a control parameter)

  Weimin Wang; Satoru Hayashi; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai

  Proc. 4th JHPS Iternational Symposium on Fluid Power Tokyo'99 597 - 602 1999年11月 [査読有り]
  
• Numerical simulation of water hydraulic relief valve

  Takayuki Nakanishi; Satoru Hayashi; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai; Masao Jotatsu; Hideki Kawamoto

  Proc. 4th JHPS Iternational Symposium on Fluid Power Tokyo'99 555 - 560 1999年11月 [査読有り]
  
• Eigenvalue analysis of direct-acting poppet valve circuit

  Atsushi Shirai; Satoru Hayashi; Toshiyuki Hayase; Weimin Wang

  Proc. 4th JHPS Iternational Symposium on Fluid Power Tokyo'99 303 - 308 1999年11月 [査読有り]
  
• Stability of a direct-acting poppet valve circuit with a long pipeline

  Satoru Hayashi; Weimin Wang; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai

  Proc. The 3rd International Symposium on Fluid Power Transmission and Control (ISFP'99) 7 - 12 1999年09月 [査読有り]
  
• 直動型ポペット弁回路に発生するカオス振動(長い管路の場合)

  王 偉民; 林 叡; 早瀬 敏幸; 白井 敦

  日本油空圧学会論文集 30 5 119 - 127 日本油空圧学会 1999年08月 [査読有り]
  
• Deformation of red blood cells in fine capillaries

  Atsushi Shirai; Satoru Hayashi; Toshiyuki Hayase; Satoyuki Kawano

  Proc. International Conference on New Frontiers in Biomechanical Engineering 399 - 402 1999年07月
• 直動型ポペット弁回路の固有値解析

  白井 敦; 林 叡; 早瀬 敏幸; 王 偉民

  日本油空圧学会論文集 30 3 75 - 80 日本油空圧学会 1999年05月 [査読有り]
  
• 直動型ポペット弁回路の局所安定性(長い管路の場合)

  王 偉民; 林 叡; 早瀬 敏幸; 白井 敦

  日本油空圧学会論文集 30 3 67 - 74 The Japan Fluid Power System Society 1999年05月 [査読有り]
   

  This paper deals with chaotic oscillations occurring in a direct-acting poppet valve circuit with a long pipeline. The system is liable to be unstable and various kinds of oscillations are induced. In this study, a distributed parameter model with average friction was derived for the system. Then, several complicated oscillations were examined taking the pipeline length as a control parameter by using the method of numerical simulation. It is shown that chaotic oscillations can occur in some ranges of the control parameter in this system.
• 毛細血管内における赤血球周囲の流動場と物質伝達特性の数値解析

  白井 敦; 川野 聡恭; 橋本 弘之; 仁田 新一

  医用電子と生体工学 : 日本ME学会雑誌 = Japanese journal of medical electronics and biological engineering : JJME 34 2 151 - 160 日本エム・イー学会 1996年06月 [査読有り]
  
• Computer aided flow visualization and animation of three-dimensional solid-liquid two-phase jet at low Reynolds numbers

  H. Hashimoto; S. Kawano; A. Shirai; A. Ihara; T. Yamamoto

  Proc. 2nd International Conference on Multiphase Flow '95-Kyoto 4 AV9 - AV16 1995年04月
• Computer aided flow visualization and animation of three-dimensional solid-liquid two-phase jet at low Reynolds numbers

  H Hashimoto; S Kawano; A Shirai; A Ihara; T Yamamoto

  Advances in Multiphase Flow 383 - 393 1995年 [査読有り]
  
• Applicability of lubrication theory to blood cells motion in fine capillaries

  Hiroyuki Hashimoto; Satoyuki Kawano; Atsushi Shirai; Akio Ihara

  Proc. The 3rd JSME-KSME Fluids Engineering Conference 166 - 170 1994年07月

講演・口頭発表等

• 大動脈弁を模擬した逆止弁を有する振動型血液ポンプの開発（圧力－流量特性の計測）  [通常講演]

  笠松諒; 畑本宗一郎; 白井敦

  日本機械学会第33回バイオフロンティア講演会 2022年12月 口頭発表（一般）
• 幻肢痛低減や運動機能回復への適用を目指したWebカメラを用いる安価な改良型鏡療法  [招待講演]

  白井敦

  2021年度第1回ヘルスケア・医療福祉事業化交流会 2021年07月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• 大動脈弁を模擬した逆止弁を有する振動型血液ポンプの開発（逆止弁の試作および揚液効果の確認）  [通常講演]

  三浦紘; 白井敦

  日本機械学会第31回バイオフロンティア講演会 2020年12月 口頭発表（一般）
• WEBカメラを用いた鏡療法システムの開発（健側肢画像の抽出方法の検討）  [通常講演]

  白井敦

  第29回計測自動制御学会中国支部学術講演会 2020年11月 口頭発表（一般）
• 好中球ローリングのモデル実験  [招待講演]

  白井敦

  近畿大学工学部研究公開フォーラム2019 2019年10月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• Fundamental evaluation of a pulse wave measurement system mimicking pulse diagnosis using a wrist pulsatile blood flow model

  Tatsuya Tsuboi; Atsushi Shirai; Suguru Miyauchi; Toshiyuki Hayase

  15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月 口頭発表（一般）
• Elucidation of mechanism of Fiber Bragg Grating vital sensing by Ultrasonic-Measurement-Integrated simulation: Flow analysis in ultrasound flow phantom

  Suguru Miyauchi; Toshiyuki hayase; Kosuke Inoue; Toshiyuki Ogasawara; Tatsuya Tsuboi; Atsushi Shirai; Shun Chino; Shouhei Koyama; Hiroaki Ishizawa

  15th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月 口頭発表（一般）
• Modeling of alveolar microcirculation for passage of neutrophils  [招待講演]

  Atsushi Shirai

  15th international Conference on Flow Dynamics (ICFD2018) 2018年11月 口頭発表（招待・特別）
• 手首拍動流モデルを用いた脈波計測システムの基礎的評価:（計測信号と血管内圧，変形の解析）  [通常講演]

  坪井達哉; 白井敦; 宮内優; 早瀬敏幸

  日本機械学会第29回バイオフロンティア講演会 2018年10月 口頭発表（一般） 一般社団法人 日本機械学会
  
• 超音波計測融合シミュレーションによるFBGバイタルセンシング機序の解明:（超音波ファントムによる計測実験）  [通常講演]

  原田大輔; 宮内優; 早瀬敏幸; 井上浩介; 白井敦; 児山祥平; 石澤広明

  日本機械学会東北支部第53期総会・講演会 2018年03月 口頭発表（一般） 一般社団法人 日本機械学会
  
• Rolling characteristics of neutrophils on PDMS surface mimicking the endothelial topography: Influence of pressing force on cell trajectories

  Atsushi Shirai; Jean-Paul Rieu

  ELyT Workshop 2018 2018年03月 口頭発表（一般）
• A methodology to generate a randomly oriented capillary network on alveolus

  Atsushi Shirai; Kentaro Yamada

  15th International Symposium on Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering (CMBBE2018) 2018年03月 口頭発表（一般）
• 手首拍動流モデルを用いた脈波計測システムの評価（計測波形と血管変形の関係）

  坪井達哉; 白井敦

  日本機械学会第30回バイオエンジニアリング講演会 2017年12月 口頭発表（一般）
• 血管内皮表面を模擬したPDMS基板上におけるHL-60細胞の挙動解析（P-セレクチンの塗布による影響）

  荒井俊貴; 白井敦; Jean-Paul Rieu

  日本機械学会第30回バイオエンジニアリング講演会 2017年12月 口頭発表（一般）
• Rolling experiment of HL-60 cells on patterned PDMS substrate coated by P-selectin

  Toshiki Arai; Atsushi Shirai; Jean-Paul Rieu

  14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月 口頭発表（一般）
• Fundamental measurement of pulsation on a wrist pulsatile blood flow model using a pulse wave measurement system mimicking pulse diagnosis

  Tatsuya Tsuboi; Atsushi Shirai

  14th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2017) 2017年11月 口頭発表（一般）
• 凹凸を有するPDMS基板へのP-selectinおよびBSAのコーティングのための基礎的検討

  荒井俊貴; 白井敦; Jean-Paul Rieu

  日本機械学会第29回バイオエンジニアリング講演会 2017年01月 口頭発表（一般）
• Fundamental study on generation of a 3-D alveolar capillary network model based on the bubble mesh method  [通常講演]

  Kentaro Yamada; Atsushi Shirai

  The 16th International conference on biomedical engineering (ICBME2016) 2016年12月 ポスター発表 日本国
• Influence of pressing force on rolling characteristics of HL-60 cell line on a bumpy substrate mimicking the endothelium topography  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Jean-Paul Rieu; Ryota Sugimoto; Daisuke Yoshino

  The 16th International conference on biomedical engineering (ICBME2016) 2016年12月 口頭発表（一般） シンガポール
• Hemodynamic model of acupuncture therapy  [招待講演]

  Atsushi Shirai

  3rd Biomedical Symposium 2016年11月 口頭発表（招待・特別） 日本国
• Correlative effect of normal force and P-selectin concentration on rolling behavior of neutrophils  [通常講演]

  Ryota Sugimoto; Atsushi Shirai; Daisuke Yoshino; Jean-Paul Rieu

  13th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2016) 2016年10月 口頭発表（一般） 日本国
• Development of 2-D pulmonary capillary network model based on the bubble mesh method: Effects of segmentation and treatment of border capillaries on capillary length  [通常講演]

  Kentaro Yamada; Atsushi Shirai

  13th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2016) 2016年10月 口頭発表（一般） 日本国
• Rolling characteristics of neutrophils on PDMS surface mimicking the endothelial topography: PTV analysis of the cells motion on regular hexagonal pattern  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Jean-Paul Rieu; Ryota Sugimoto; Daisuke Yoshino

  13th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2016) 2016年10月 口頭発表（一般） 日本国
• 血管内皮表面を模擬したPDMS基板上におけるHL-60細胞の挙動解析  [通常講演]

  白井敦; Jean-Paul Rieu; 杉本涼太; 吉野大輔

  日本流体力学会年会2016 2016年09月 口頭発表（一般） 日本国
• 水棲微小生物の繊毛遊泳脚による推進機構に関する数値解析（単一遊泳脚モデルの繊毛間隔が推進力に与える影響）  [通常講演]

  白井 敦; 井上 浩介; 早瀬 敏幸; 須藤 誠一

  日本機械学会論文集 2016年08月 一般社団法人 日本機械学会
   

  The goal of this study is elucidation of propulsion mechanism of small creatures by ciliated swimming legs. For this purpose, a ciliated pereiopod of an opossum shrimp was introduced and it was modeled with a straight cylindrical stem with 10 much narrower cylindrical poles perpendicularly projecting on the stem. Flow drag acting on the pereiopod in a steady flow, which corresponds to the thrust force by paddling of the pereiopod, was computed with a variety of clearance between each adjacent pair of cilia d and the flow velocity U. It was found that the drag increased with the increase in d to be saturated with a certain value in the range of d ≥ 0.04 mm where influence of boundary layers of adjacent cilia is negligible, and the drag agreed well with that estimated from drag of a two-dimensional cylinder. This result suggests that the opossum shrimp is propelled with the drag-based swimming and the ciliated pereiopods supply greater thrust force than tabular pereiopods with the same projection area. It was also found that the drag decreased in the range of d > 0.07 mm in which some cilia come into the boundary layer of body of the shrimp. It was optically observed that distance between adjacent cilia is around 0.07 mm on the stem and cilia near the root of the pereiopod are shorter than those near the tip. The present results suggest that the ciliated pereiopod is well designed to efficiently generate the thrust force within a limited length and mass by preventing influence of the boundary layers.

• バブルメッシュ法を用いた肺毛細血管網モデル構築に関する基礎的検討(節点サイズが毛細血管長に与える影響)  [通常講演]

  山田健太郎; 白井敦

  日本機械学会第28回バイオエンジニアリング講演会 2016年01月 口頭発表（一般） 日本国
• 太衝(LR-3)への鍼刺激による血行動態変化の数学的再現(血行動態に対する両腕の末梢血管抵抗変化の寄与について)  [通常講演]

  鈴木琢也; 白井敦; 関隆志

  日本機械学会第28回バイオエンジニアリング講演会 2016年01月 口頭発表（一般） 日本国
• Fundamental study of interaction between erythrocyte and endothelial cell under inclined centrifugal force: Physical explanation of interaction model

  Akira Yatsuyanagi; Toshiyuki Hayase; Suguru Miyauchi; Kenichi Funamoto; Kosuke Inoue; Atsushi Shirai; Luca Brandt

  12th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月 口頭発表（一般）
• Numerical reproduction of hemodynamic change induced by acupuncture needle stimulation to Taichong (LR-3): Modification of boundary conditions for quantitative agreement with experimental data

  Takuya Suzuki; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  12th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2015) 2015年10月 口頭発表（一般）
• Rolling characteristics of neutrophils on PDMS surface mimicking the endothelial topography

  Atsushi Shirai; Jean-Paul Rieu

  The 15th International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2015) in ICFD2015 2015年10月 口頭発表（一般）
• 押しつけ力作用下における好中球のローリング特性解析・伝統中国医学の科学的検証  [招待講演]

  白井敦

  東北大学・信州大学共催シンポジウム 2015年10月 シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
• Numerical Reproduction of Hemodynamic Change Induced by Acupuncture to ST-36

  Takuya Suzuki; Atsushi Shirai; Takashi Seki

  17th International Conference on Biological Engineering and Bionatural Sciences (ICBEBS 2015) 2015年09月 口頭発表（一般）
• 傾斜遠心力場における血球の挙動解析  [招待講演]

  白井敦

  日本機械学会2015年度年次大会 2015年09月 口頭発表（招待・特別）
• クロウリハムシの離陸飛行に関する研究

  山本翔也; 須藤誠一; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会東北支部第50期総会・講演会 2015年03月 口頭発表（一般）
• Rolling characteristics of neutrophils on PDMS surface mimicking the endothelium topography  [通常講演]

  Jean-Paul Rieu; Atsushi Shirai

  2015 Annual ELyT Workshop 2015年02月 口頭発表（一般） 日本国
• 傾斜遠心力作用下における好中球様細胞の挙動解析  [招待講演]

  白井敦

  日本機械学会P-SCC12（高度物理刺激と生体応答に関する研究分科会)第8回分科会 2015年01月 口頭発表（招待・特別） 日本国
• 傾斜遠心力場による赤血球と内皮細胞との力学的相互作用の解明(相互作用モデルの物理的解釈)

  八柳暁; 早瀬敏幸; 船本健一; 井上浩介; 白井敦

  日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会 2015年01月 口頭発表（一般）
• 傾斜遠心顕微鏡による内皮細胞上の赤血球の摩擦特性の計測(傾斜遠心力の垂直成分の影響)

  井上浩介; 早瀬敏幸; 船本健一; 白井敦

  日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会 2015年01月 口頭発表（一般）
• 超音波計測と計測融合シミュレーションによる血圧場と血流場の同時解析システム

  曾根周作; 早瀬敏幸; 船本健一; 白井敦

  日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会 2015年01月 口頭発表（一般）
• 押しつけ力がP-selectin上でのHL-60の移動特性に与える影響  [通常講演]

  杉本涼太; 白井敦; Jean-Paul Rieu; 吉野大輔

  日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会 2015年01月 口頭発表（一般） 日本国
• 鍼治療における血行動態の数学モデル構築 -太衝への刺鍼による血行動態変化の再現-  [通常講演]

  鈴木琢也; 白井敦; 関隆志

  日本機械学会第27回バイオエンジニアリング講演会 2015年01月 口頭発表（一般） 日本国
• The jump of water springtail and morphology of the jumping organ

  Seiichi Sudo; Toshiya Kainuma; Tetsuya Yano; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  9th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics (9th ISEM'14) 2014年11月 口頭発表（一般）
• On the Motility and Locomotive Organs of Beach Flea  [通常講演]

  Seiichi Sudo; Takuya Amano; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  The Sixth International Symposium on Aero Aqua Bio-Mechanisms (ISABME2014) 2014年11月 口頭発表（一般） アメリカ合衆国
• Quantitative measurement of pulse waves using PVDF film sensor and cuff

  Yuta Wakabayashi; Atsushi Shirai

  11th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月 口頭発表（一般）
• Fundamental study of interaction between erythrocyte and endothelial cell under inclined centrifugal force (Reproduction of friction characteristics by numerical analysis using simple interaction model)

  Akira Yatsuyanagi; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Kosuke Inoue; Atsushi Shirai

  11th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月 口頭発表（一般）
• An aspect in flight morphology of the butterfly

  Seiichi Sudo; Ryosuke Tanaka; Kosuke Inoue; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  11th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2014) 2014年10月 口頭発表（一般）
• 光電容積脈波計測と超音波計測融合シミュレーションによる頸動脈内の血圧と血流場の同時解析

  曾根周作; 早瀬敏幸; 船本健一; 白井敦

  日本流体力学会年会2014 2014年09月 口頭発表（一般）
• 固体平板と水面でのトビムシの跳躍挙動における比較  [通常講演]

  須藤誠一; 貝沼俊哉; 矢野哲也; 白井敦; 井上浩介; 早瀬敏幸

  日本流体力学会年会2014 2014年09月 口頭発表（一般） 日本国
• Simultaneous analysis system for blood pressure and flow using ultrasonic-measurement-integrated simulation

  Shusaku Sone; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  7th World Congress of Biomechanics (WCB2014) 2014年07月 口頭発表（一般）
• 超音波計測融合シミュレーションにおける血流量推定精度の向上

  曾根周作; 早瀬敏幸; 船本健一; 白井敦

  日本超音波医学会第87回学術集会 2014年05月 口頭発表（一般）
• 傾斜遠心力場における赤血球と内皮細胞との力学的相互作用の解明 (赤血球とグリコカリックスの相互作用モデルを用いた数値解析による摩擦特性の再現)

  八柳暁; 早瀬敏幸; 井上浩介; 船本健一; 白井敦

  日本機械学会東北支部第49期総会・講演会 2014年03月 口頭発表（一般）
• 脈診における脈波同時計測システムの開発 ―カフを用いたPVDFフィルムセンサによる脈波計測の定量化―  [通常講演]

  若林勇太; 白井敦

  日本機械学会東北支部第49期総会・講演会 2014年03月 口頭発表（一般） 日本国
• 傾斜遠心顕微鏡を用いた血球と固体壁との力学的相互作用の計測  [招待講演]

  白井敦

  第98回岡山県医用工学研究会 2014年02月 口頭発表（招待・特別） 日本国
• Fundamental characteristics of motion of neutrophil-lik HL-60 cells on glass plate  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Yoshiro Sugiyama

  2014 Annual ELyT Workshop 2014年02月 口頭発表（一般） フランス
• 光電脈波計測と超音波計測融合シミュレーションによる血圧と血流の同時計測システムの開発(開発システムによるWave Intensityの評価)

  曾根周作; 早瀬敏幸; 船本健一; 白井敦

  日本機械学会第26回バイオエンジニアリング講演会 2014年01月 口頭発表（一般）
• HL-60の分化がガラス基板への付着性に与える影響  [通常講演]

  杉山佳郞; 白井敦

  日本機械学会第26回バイオエンジニアリング講演会 2014年01月 口頭発表（一般） 日本国
• Influence of differentiation of HL-60 cells on their motion on a flat glass plate  [通常講演]

  Yoshiro Sugiyama; Atsushi Shirai

  The 15th International Conference on Biomedical Engineering. (ICBME2013) 2013年12月 ポスター発表 シンガポール
• 微小血管における好中球の挙動  [招待講演]

  白井敦

  日本機械学会2013年度年次大会 2013年09月 口頭発表（招待・特別） 日本国
• Simultaneous Analysis System for Blood Pressure and Flow Using Photoplethysmography and Ultrasonic-Measurement-Integrated Simulation

  Shusaku Sone; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  The 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'13) 2013年07月 口頭発表（一般）
• Friction characteristics of erythrocytes on endothelial-cultured or material-coated glass plates subject to inclined centrifugal forces

  Toshiyuki Hayase; Kosuke Inoue; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  8th International Conference on Multiphase Flow (ICMF2013) 2013年05月 口頭発表（一般）
• 血液のながれ

  白井敦

  平成25年度みやぎ県民大学 東北大学流体科学研究所開放講座～流れを科学する～ 2013年 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• ガラス平板上におけるHL60の挙動に与える分化の影響に関する傾斜遠心顕微鏡を用いた実験的研究  [通常講演]

  杉山佳郞; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会第25回バイオエンジニアリング講演会 2013年01月 口頭発表（一般） 日本国
• Numerical analysis of leviation mechanism of red blood cell in inclined centrifuge microscope - Effect of asymmetric cell shape on the motion

  Takashi Oshibe; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  Ninth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2012) 2012年09月 口頭発表（一般）
• 水上跳躍昆虫の流体力学的研究

  貝沼俊哉; 須藤誠一; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会第2012年度年次大会 2012年09月 口頭発表（一般）
• 分岐を考慮した腕部血管系一次元数学モデルにおける脈波の反射の検証  [通常講演]

  高島稔; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会2012年度年次大会 2012年09月 口頭発表（一般） 日本国
• 水棲微小生物の推進機構に関する数値解析（定常層流下における単一遊泳脚モデルの形状が推進力に与える影響）  [通常講演]

  井上浩介; 白井敦; 早瀬敏幸; 須藤誠一

  日本機械学会2012年度年次大会 2012年09月 口頭発表（一般） 日本国
• 植物流体力学としての花弁表面細胞の研究  [通常講演]

  須藤誠一; 塩野正裕; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会2012年度年次大会 2012年09月 口頭発表（一般） 日本国
• The Jump of the Globular Springtail and Jumping Mechanism Worked by a Spring  [通常講演]

  Seiichi Sudo; Masahiro Shiono; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  The 5th International Symposium on Aero Aqua Bio-mechanisms 2012年08月 口頭発表（一般） 台湾
• Influence of Pressing Force on Motion of HL60 Cells on HUVEC substrate  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Haruka Uranuma; Toshiyuki Hayase

  18th Congress of the European Society of Biomechanics (ESB2012) 2012年07月 口頭発表（一般） ポルトガル
• Dynamics in Motion of Dandelion Flower Head  [通常講演]

  Seiichi Sudo; Masahiro Shiono; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  15th International Conference on Experimental Mechanics (ICEM15) 2012年07月 口頭発表（一般） ポルトガル
• Motion of fMLP-Stimulated HL60 Cells on HUVEC Cultured on a Flat Glass Plate  [通常講演]

  A. Shirai; H. Sato; T. Hayase

  26th International Conference on Surface Modification Technologies (SMT26) 2012年06月 口頭発表（一般） フランス
• Behavior of HL60 cells on HUVEC substrate under inclined centrifugal forces  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Haruka Uranuma; Toshiyuki Hayase

  2012 Annual ELyT Workshop 2012年03月 口頭発表（一般） フランス
• トビムシの水面上での跳躍  [通常講演]

  貝沼俊哉; 須藤誠一; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会東北支部第47期総会・講演会 2012年03月 口頭発表（一般） 日本国
• ハマトビムシのロコモーション・メカニズム  [通常講演]

  天野拓也; 須藤誠一; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会東北支部第47期総会・講演会 2012年03月 口頭発表（一般） 日本国
• Observation of motion of HL60 cells on HUVEC using the inclined centrifuge microscope  [招待講演]

  Atsushi Shirai

  Japan-China Joint Workshop on Bio, Material and Flow Dynamics 2012年02月 口頭発表（招待・特別）
• 傾斜遠心顕微鏡下での赤血球の浮上機構に関する数値解析 第2報：剛体赤血球モデルによる摩擦特性の再現性の検討  [通常講演]

  押部峻; 早瀬敏幸; 船本健一; 白井敦

  日本機械学会第24回バイオエンジニアリング講演会 2012年01月 口頭発表（一般） 日本国
• ガラス平板上におけるHL60の挙動に与えるfMLP刺激の影響に関する傾斜遠心顕微鏡を用いた実験的研究  [通常講演]

  佐藤博紀; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会第24回バイオエンジニアリング講演会 2012年01月 口頭発表（一般） 日本国
• HUVEC基板上を移動するHL60に対する押しつけ力の影響  [通常講演]

  白井敦; 浦沼晴香; 早瀬敏幸

  日本機械学会第24回バイオエンジニアリング講演会 2012年01月 口頭発表（一般） 日本国
• Numerical analysis for the effect of angle of attack on a red blood cell moving in an inclined centrifuge microscope

  Takashi Oshibe; Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai

  5th East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering 2011年12月 口頭発表（一般）
• Contribution of Ulnar Artery to Numerical Reproduction of Indentation Experiment of Radial Artery for Scientific Verification of Pulse Diagnosis  [通常講演]

  Minoru Takashima; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  5th East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering 2011年12月 口頭発表（一般） シンガポール
• Movement of Springtail in Air  [通常講演]

  M. Shiono; S. Sudo; A. Shirai; T. Hayase

  Eighth International Conference on Flow Dynamics 2011年11月 口頭発表（一般） 日本国
• Observation of Fly Wings and Flight Behavior  [通常講演]

  Kohei Kitadera; Seiichi Sudo; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  Eighth International Conference on Flow Dynamics 2011年11月 口頭発表（一般） 日本国
• Springtail Jump on Water Surface  [通常講演]

  Toshiya Kainuma; Seiichi Sudo; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  The Eleventh International Symposium on Advanced Fluid Information and Transdisciplinary Fluid Integration (ICFD2011) 2011年11月 口頭発表（一般） 日本国
• 傾斜遠心顕微鏡下での赤血球浮上機構に関する数値解析

  押部峻; 早瀬敏幸; 船本健一; 白井敦

  日本機械学会第22回バイオフロンティア講演会 2011年10月 口頭発表（一般）
• 脈診を模擬した脈波計測の数値実験における尺骨動脈の影響  [通常講演]

  高島稔; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会第22回バイオフロンティア講演会 2011年10月 口頭発表（一般） 日本国
• Observation of Motion of HL60 Cells on HUVEC Cultured on a Flat Glass Plate using the Inclined Centrifuge Microscope  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Takashi Umimoto; Haruka Uranuma; Toshiyuki Hayase

  ELyT Annual Workshop in Sendai 2011 2011年02月 口頭発表（一般） 日本国 仙台
• Observation of velocity of Antibody-modified HL60 cells on glass plates using the inclined centrifuge microscope  [通常講演]

  Hiroki Sato; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  4th East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering 2010年12月 口頭発表（一般） シンガポール シンガポール
• 血管内皮細胞の配向方向が好中球の挙動に与える影響に関する実験的研究  [通常講演]

  浦沼晴香; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会第21回バイオフロンティア講演会 2010年11月 口頭発表（一般） 日本国 金沢
• Experimental Study on Effect of Direction of Endothelial Cells' Orientation on Motion of HL60 Cells  [通常講演]

  H. Uranuma; A. Shirai; T. Hayase

  The 7th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2010) 2010年11月 口頭発表（一般） 日本国 仙台
• 傾斜遠心顕微鏡で撮影された連続画像のぶれ補正手法  [通常講演]

  白井敦; 早瀬敏幸

  日本流体力学会年会2010 2010年09月 口頭発表（一般） 日本国 札幌
• 傾斜遠心顕微鏡を用いたガラス平板上におけるHL60の微視的挙動に関する基礎的研究  [通常講演]

  佐藤博紀; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会2010年度年次大会 2010年09月 口頭発表（一般） 日本国 名古屋
• A Stabilization Technique of Wobbly Images taken by the Inclined Centrifuge Microscope  [通常講演]

  A. Shirai; T. Hayase

  6th World Congress of Biomechanics (WCB2010) 2010年08月 口頭発表（一般） シンガポール シンガポール
• An Alligning Technique of Successive Images Taken by the Inclined Centrifuge Microscope  [通常講演]

  Atsushi Shirai

  2010 Annual ELyT Workshop 2010年03月 口頭発表（一般） フランス Sevrier
• G0200-1-5 傾斜遠心顕微鏡を用いたガラス平板上におけるHL60の微視的挙動に関する基礎的研究(バイオエンジニアリング部門一般講演(1),社会変革を技術で廻す機械工学)

  佐藤 博紀; 白井 敦; 早瀬 敏幸

  年次大会講演論文集 2010年 一般社団法人日本機械学会
   

  The authors have investigated the adhesion and friction characteristics of the neutrophils on a flat glass plate using the inclined centrifuge microscope. In their studies, however, precise behavior of the neutrophils on the plate has not been observed. In this study, microbeads were attached on the HL60 cells, a model cell of neutrophils, via an antibody as marker particles to observe if the cells were rolling or sliding on the plate. Some cells were observed to roll on the glass plate and showed the stick-slip motion. Influence of stimulation of the HL60 cells by the antibody on their adhesivity to the plate was also investigated with respect to the adhesion ratio. It was shown that the adhesion ratio of the stimulated cells did not change with coating of the plate with the MPC polymer which prevents the cells adhesion, while that of the not-stimulated cells decreased drastically.
• 血管モデル活用し、経験に基づく東洋医学を科学的に解明

  白井敦

  仙台トラビス, Vol. 19 (2010 Spring), 特別付録「健康REPORT2010」 2010年 メディア報道等
• 血液のながれ

  白井敦

  平成22年度みやぎ県民大学 東北大学流体科学研究所開放講座～流れを科学する～ 2010年 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• Experimental observation of behavior of neutrophil-like HL60 cells on oriented endothelial cells

  Haruka Uranuma; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  3rd East Asian Pacific Student Workshop on Nano-Biomedical Engineering 2009年12月 口頭発表（一般）
• 血管内皮細胞の配向が好中球の挙動に与える影響に関する実験的研究  [通常講演]

  浦沼晴香; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会2009年度年次大会 2009年09月 口頭発表（一般） 日本国 盛岡市
• 健康度のわかる血管情報の可視化  [招待講演]

  白井敦

  第8回情報科学技術フォーラム 2009年09月 口頭発表（招待・特別） 日本国 仙台市
• J0203-3-2 血管内皮細胞の配向が好中球の挙動に与える影響に関する実験的研究(医療診断のためのマルチスケール血流動態計測と解析(3))

  浦沼 晴香; 白井 敦; 早瀬 敏幸

  年次大会講演論文集 2009年 一般社団法人日本機械学会
   

  Neutrophils tend to adhere and roll on the endothelial cells (ECs) in blood vessels. In the former research, we observed behavior of neutrophil-like HL60 cells on cultured ECs in terms of the adhesion, ratio and moving velocity using the inclined centrifuge microscope. However, ECs exposed to blood flow are said to be oriented to the flow direction. In this study, we observed the motion of HL60s on oriented and on not-oriented ECs to investigate the influence of the orientation on the behavior of HL60s. Consequently, we found that adhesion ratio of HL60s is lower and the mean velocity is higher on the oriented ECs than not-oriented cells.
• 傾斜遠心顕微鏡を用いた好中球の内皮細胞に対する摩擦特性の計測  [通常講演]

  海本隆志; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演会 2009年01月 口頭発表（一般） 日本国
• 脈診の科学的検証のための一次元数学モデルを用いた脈波計測実験の再現  [通常講演]

  中西勉; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会第21回バイオエンジニアリング講演会 2009年01月 口頭発表（一般） 日本国
• Multi-Scale Bio-Fluid Researches in IFS  [通常講演]

  Atsushi Shirai

  ELyT Lab. Workshop and Signing Ceremony 2008年12月 シンポジウム・ワークショップパネル（指名） 日本国
• Measurement of Friction Characteristics of Neutrophils on MPC Polymer with the Inclined Centrifuge Microscope  [通常講演]

  Takashi Umimoto; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  GPBE/NUS-Tohoku Graduate Student Conference in Bioengineering 2008年12月 口頭発表（一般） シンガポール
• Reproduction of Pulse Waveform Measurement using One-dimensional Mathematical Model for Validation of Pulse Diagnosis  [通常講演]

  Tsutomu Nakanishi; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  GPBE/NUS-Tohoku Graduate Student Conference in Bioengineering 2008年12月 口頭発表（一般） シンガポール
• Flow and Friction Characteristics of Neutrophils  [通常講演]

  IFS, Tohoku Univ. – Tsinghua Univ. Joint Workshop 2008年10月 シンポジウム・ワークショップパネル（指名） 中国
• 血液のながれ  [通常講演]

  白井敦

  平成20年度みやぎ県民大学 東北大学流体科学研究所開放講座～流れを科学する～ 2008年09月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等 日本国
• 傾斜遠心顕微鏡を用いた好中球のMPCポリマーに対する摩擦特性の計測  [通常講演]

  海本隆志; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会第19回バイオフロンティア講演会 2008年09月 口頭発表（一般） 日本国
• 脈診の科学的検証のための腕部皮下組織の力学モデルの検討  [通常講演]

  中西勉; 鳴海賢太郎; 白井敦; 早瀬敏幸

  第11回日本代替・相補・伝統医療連合会議(JACT) 第7回日本統合医療学会(JIM)合同大会2007 in 松島 2007年12月 口頭発表（一般） 日本国 松島
• 肺毛細血管網における好中球の停滞時間が濃度上昇に与える影響  [通常講演]

  白井敦; 早瀬敏幸

  (社)日本機械学会創立110周年記念2007年度年次大会 2007年09月 口頭発表（一般） 日本国 吹田市
• Effect of Retention Time of Neutrophils in Alveolar Capillaries on Increase in Their Concentration in the Capillary Network  [通常講演]

  Atsushi SHIRAI; Toshiyuki HAYASE

  5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference (FEDSM2007) 2007年07月 口頭発表（一般） アメリカ合衆国 San Diego, CA
• Effect of Neutrophils Retention Time in Capillaries on Increase in Their Concentration in a Lattice Capillary Network Model  [通常講演]

  Atsushi SHIRAI; Toshiyuki HAYASE

  ASME 2007 Summer Bioengineering Conference 2007年07月 口頭発表（一般） アメリカ合衆国 Keystone, CO
• 脈診の数値モデル構築のための基礎的研究

  鳴海賢太郎; 中西勉; 劉磊; 白井敦; 早瀬敏幸; 太田信; 金野敏; 川田浩; 丸山満也; 仁田新一

  日本機械学会東北支部第42期総会・講演会 2007年03月 口頭発表（一般）
• 血球流動観察システムを用いた微小流路における血球の流動速度計測

  朝比奈翔; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会東北支部第42期総会・講演会 2007年03月 口頭発表（一般）
• 1122 肺毛細血管網における好中球の停滞時間が濃度上昇に与える影響(J05-1 血液循環系のバイオエンジニアリング:医療技術への展開(1),J05 血液循環系のバイオエンジニアリング:医療技術への展開)

  白井 敦; 早瀬 敏幸

  年次大会講演論文集 2007年 一般社団法人日本機械学会
   

  Neutrophils can be retained in pulmonary capillaries causing higher concentration than in systemic circulation, and it is thought to be due to the cells' low deformability in passing through narrow capillaries. The authors numerically simulated flow of neutrophils through a simple capillary network model taking into consideration the cells deformability. However, in the simulation, the concentration ratio of the cells between those in the network and those injected into the network was less than a half of the experimentally obtained value. Other possible factors for the long retention time are friction or plasma leak between the cells and the endothelium of the capillaries. In this paper, these effects were simply modeled to introduce into the simulation and their contribution to the increase in the concentration was numerically investigated. Consequently, it was found that the concentration ratio has an upper limit, and it increases only in the case large amount of plasma leak.
• 脈診における脈波情報の取得に関する数学モデルの構築と実験による検証  [通常講演]

  鳴海賢太郎; 中西勉; 劉磊; 井上浩介; 白井敦; 早瀬敏幸; 太田信; 金野敏; 川田浩; 丸山満也; 白石泰之; 仁田新一

  日本機械学会第17回バイオフロンティア講演会 2006年11月 口頭発表（一般） 日本国 上田市 

  発表：鳴海
• 微小流路における好中球の流動観察システムの改良（MPCコーティングによる血球の流路への付着防止）  [通常講演]

  朝比奈翔; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会第17回バイオフロンティア講演会 2006年11月 口頭発表（一般） 日本国 上田市 

  発表：朝比奈
• 好中球の物性が毛細血管網の通過時間に与える影響  [通常講演]

  白井敦; 早瀬敏幸

  第84期日本機械学会流体工学部門講演会 2006年10月 口頭発表（一般） 日本国 川越市
• 矩形流路における好中球の流動に関する数値解析（流路断面形状が通過時間に与える影響）  [通常講演]

  白井敦; 増田直; 早瀬敏幸

  日本機械学会2006年度年次大会 2006年09月 口頭発表（一般） 日本国 熊本市
• 肺毛細血管網における好中球の流動シミュレーション  [招待講演]

  白井敦

  21世紀COEプログラム 平成18年度第4回医工共同開催講義 2006年09月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等 日本国 仙台市
• Numerical simulation of 3-D deformation of a neutrophil in a rectangular microchannel  [通常講演]

  Atsushi SHIRAI; Sunao MASUDA; Toshiyuki HAYASE

  The 5th World Congress of Biomechanics (WCB 2006) 2006年07月 口頭発表（一般） ドイツ Munich
• 3-D numerical simulation of flow of a neutrophil for the retention time in a moderate constriction of a rectangular microchannel  [通常講演]

  Atsushi SHIRAI; Sunao MASUDA; Toshiyuki HAYASE

  ASME 2006 Summer Bioengineering Conference 2006年06月 口頭発表（一般） アメリカ合衆国 Florida
• 634 矩形流路における好中球の流動に関する数値解析 : 流路断面形状が通過時間に与える影響(G02-6 シミュレーション(1),G02 バイオエンジニアリング)

  白井 敦; 増田 直; 早瀬 敏幸

  年次大会講演論文集 2006年 一般社団法人日本機械学会
   

  Transit characteristics of neutrophils through narrow capillaries is the fundamental knowledge for the understanding of the behavior of the cells in immune system in lungs. Authors have developed a simple mathematical model to predict the transit time of the cell through a capillary segment considering the cell as a visco-elastic sphere and the segment as an axisymmetric moderate constriction in a straight pipe. However, the real capillaries do not have the perfect circle cross section, and thus, the cell has to deform three dimensionally in passing through it. In this paper, the capillary is considered to be a moderate constriction in a rectangular channel, and flow of the cell through the constriction is numerically investigated in terms of the transit time for some combinations of the minimum width of the constriction and height of the channel. The transit time is compared with the axisymmetric model to show the effect of cross section of the channel on the transit time.
• Moderate Constriction Model for Neutrophils Flow in Pulmonary Capillaries  [通常講演]

  A. Shirai

  The 12th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME 2005) 2005年12月 口頭発表（招待・特別） シンガポール Singapore 

  Held as the 7th International Symposium of Future Medical Engineering Based on Bio-nanotechnology In the 12 the International Conference on Biomedical Engineering (ICBME 2005).
• Moderate constriction model for neutrophils flow in pulmonary capillaries

  A. Shirai; R. Fujita; T. Hayase

  The 7th International Symposium of Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology 2005年12月 口頭発表（一般）
• Numerical analysis of effect of cross-section of microchannel on transit characteristics of neutrophils

  Sunao Masuda; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  The 5th International Symposium on Advanced Fluid Information(AFI-2005) 2005年12月 口頭発表（一般）
• Numerical Simulation for Spatial Distribution of Neutrophils in a Capillary Network  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  The 6th International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology (21st Century COE Program) 2005年11月 口頭発表（一般） 日本国 仙台市
• 毛細血管ネットワークにおける好中球濃度の上昇に関する数値解析  [通常講演]

  白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会 第16回バイオフロンティア講演会 2005年11月 口頭発表（一般） 日本国 草津市
• 肺の毛細血管網を対象とした好中球流動のシミュレーションモデル開発  [招待講演]

  白井敦; 藤田亮; 早瀬敏幸

  日本生体医工学会 第106回バイオメカニクス研究会 2005年09月 口頭発表（招待・特別） 日本国 仙台
• 微小流路の断面形状が好中球の流動特性に与える影響の数値解析  [通常講演]

  増田直; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会2005年度年次大会 2005年09月 口頭発表（一般） 日本国 東京 

  発表：増田
• 毛細血管ネットワークにおける好中球の濃度分布に関する数値解析  [通常講演]

  白井敦; 早瀬敏幸

  日本流体力学会年会2005 2005年09月 口頭発表（一般） 日本国 東京
• Three-Dimensional Numerical Analysis of Plasma Flow around a Neutrophil in a Microchannel  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Sunao Masuda; Toshiyuki Hayase

  ASME 2005 Summer Bioengineering Conference 2005年06月 口頭発表（一般） アメリカ合衆国 Vail, CO
• Three-dimensional numerical analysis of plasma flow around a neutrophil in a microchannel

  Atsushi Shirai; Sunao Masuda; Toshiyuki Hayase

  Proc. ASME 2005 Summer Bioengineering Conference 2005年06月
• Inclined centrifuge microscope for measuring fractional characteristics of red blood cells moving on glass plate in plasma

  Toshiyuki Hayase; Hidekatsu Sugiyama; Takayuki Yamagata; Kosuke Inoue; Atsushi Shirai; Motohiro Takeda

  ASME 2005 Summer Bioengineering Conference 2005年06月 口頭発表（一般）
• Flow simulation of neutrophils in capillary network (Effect of capillary geometry on transit time of cells through network)  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  The 3rd IASTED International Conference on Biomedical Engineering (BioMED 2005) 2005年02月 口頭発表（一般） オーストリア インスブルック
• 1265 微小流路の断面形状が好中球の流動特性に与える影響の数値解析(J03-3 細胞の構造と流れのメカニクス(3),J03 細胞の構造と流れのメカニクス)

  増田 直; 白井 敦; 早瀬 敏幸

  年次大会講演論文集 2005年 一般社団法人日本機械学会
   

  Neutrophils retain in pulmonary capillaries causing 40- to 80-fold higher concentration than in systemic large vessels even in normal lungs. The highly concentrated neutrophils are effectively recruited to inflammations for the host defense. Tube-flow model and Sheet-flow model are well known in the investigation of blood flow in pulmonary capillaries. Cross-sectional configuration of Tube-flow model is circle, but that of Sheet-flow model is rectangular. In the previous research, flow of neutrophil in an axisymmetric capillary model was investigated. In this research, three-dimensional deformation of a neutrophil and flow of plasma in a rectangular model are simulated to investigate effects of the difference in cross-sectional configuration. The neutrophil is largely deformed in the direction of X- and Y-axes. There are clearances between corners of the channel and the cell during the cell is in the channel, and pressure acting on the cell decreases due to plasma leak through the clearances.
• 211 微小流路における血球流動観察システムの流路の改良(OS1-05 : 生体マイクロ・ナノ構造メカニクス(1),マイクロ・ナノバイオメカニクス)

  増田 直; 白井 敦; 早瀬 敏幸

  バイオエンジニアリング学術講演会・セミナー講演論文集 2005年 一般社団法人日本機械学会
  
• 212 毛細血管ネットワークにおける好中球の流動シミュレーション : 血管形状がネットワーク通過時間に与える影響(OS1-05 : 生体マイクロ・ナノ構造メカニクス(1),マイクロ・ナノバイオメカニクス)

  白井 敦; 藤田 亮; 早瀬 敏幸

  バイオエンジニアリング学術講演会・セミナー講演論文集 2005年 一般社団法人日本機械学会
  
• 毛細血管ネットワークにおける好中球の流動シミュレーション（血管形状がネットワーク通過時間に与える影響）

  白井敦; 藤田亮; 早瀬敏幸

  日本機械学会第17回バイオエンジニアリング講演会 2005年01月 口頭発表（一般）
• 微小流路における血球流動観察システムの流路の改良

  増田直; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会第17回バイオエンジニアリング講演会 2005年01月 口頭発表（一般）
• Effect of Cell Stiffness on Transit Through Pulmonary Capillary Network  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Thr Fourth International symposium on Advanced Fluid Information and The First International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration 2004年11月 口頭発表（一般） 日本国 宮城県仙台市
• 傾斜遠心顕微鏡による赤血球の摩擦特性計測における赤血球の回転の影響

  斎藤琴美; 早瀬敏幸; 白井敦

  日本機械学会2004年度年次大会 2004年09月 口頭発表（一般）
• 微小流路における血球の流動特性観察システムの開発

  増田直; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会2004年度年次大会 2004年09月 口頭発表（一般）
• 毛細血管ネットワークにおける好中球の流動シミュレーション

  白井敦; 藤田亮; 早瀬敏幸

  日本機械学会2004年度年次大会 2004年09月 口頭発表（一般）
• 超音波計測融合シミュレーションのフィードバック則に関する検討

  船本健一; 早瀬敏幸; 白井敦; 西條芳文; 山家智之

  日本流体力学会年会2004 2004年08月 口頭発表（一般）
• 毛細血管ネットワークにおける好中球の流動シミュレーション

  白井敦; 藤田亮; 早瀬敏幸

  日本流体力学会年会2004 2004年08月 口頭発表（一般）
• 傾斜遠心顕微鏡による赤血球の摩擦特性計測における赤血球の回転の影響(S03-2 制御と情報・生体への応用(2),S03 制御と情報・生体への応用)

  齋藤 琴美; 早瀬 敏幸; 白井 敦

  年次大会講演論文集 2004年06月 一般社団法人日本機械学会
   

  Precise frictional characteristics of the red blood cells (RBCs) have not been understood. Hayase et al. developed the inclined centrifuge microscope, and the frictional characteristics of RBCs on a glass plate were measured at the first step. In that research, it was the subject of discussion whether the cells glide or roll on the glass plate since the resolution of the microscope was not sufficient to distinguish the cell motion. This report deals with improvement of the observation technique for cell motion. At first, the magnification of the inclined centrifuge microscope is increased by 5 times. The shape of RBCs under movement can be seen clearly and cells seem to glide on the glass plate. However, it is still difficult to exclude the possibility of cell rolling. So authors investigated microbeads as the indicator of cell motion. It revealed that ordinary microbeads are too small to observe, and they don't adhere to RBCs.
• Development of a Measurement System of Blood Cell Velocities in Microchannels

  Sunao Masuda; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase

  The 4th International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology (21st Century COE Program) 2004年06月 口頭発表（一般）
• Microscopic Observation of Red Blood cells Moving on Glass Plate under Inclined Centrifugal Force

  Kotomi Saito; Takayuki Yamagata; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai; Kosuke Inoue; Motohiro Takeda

  The 4th International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology (21st Century COE Program) 2004年06月 口頭発表（一般）
• Application of Ultrasonic-Measurement-Integrated Simulation to Blood Flow

  Kenichi Funamoto; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai; Yoshifumi Saijo; Tomoyuki Yambe

  The 4th International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology (21st Century COE Program) 2004年06月 口頭発表（一般）
• Flow Simulation of Neutrophils in Pulmonary Capillary Network

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  The 4th International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology (21st Century COE Program) 2004年06月 口頭発表（一般）
• 傾斜遠心顕微鏡による細胞の摩擦特性の計測

  早瀬敏幸; 斎藤琴美; 山懸貴幸; 武田元博; 白井敦; 井上浩介

  第1回東北大学バイオサイエンスシンポジウム 2004年05月 口頭発表（一般）
• 傾斜遠心顕微鏡による細胞の摩擦特性の計測  [通常講演]

  早瀬 敏幸; 齋藤 琴美; 山縣 貴幸; 井上 浩介; 白井 敦

  日本流体力学会年会講演論文集 2004年08月 口頭発表（一般） 日本流体力学会
   

  In order to understand precise frictional characteristics of the red blood cells in blood capillaries, the inclined centrifuge microscope has been developed, and the frictional characteristics of blood cells on a glass plate were measured as the first step. In that research, it was the subject of discussion whether the cells glide or roll on the glass plate since the resolution of the microscope was not sufficient to distinguish the cell motion. This report deals with improvement of the observation technique for cell motion. The magnification of the inclined centrifuge microscope is increased by 5 times. The shape of red blood cells under movement can be seen clearly and cells seem to glide on the glass plate, although it is still difficult to exclude the possibility of cell rolling.
• 毛細血管ネットワークにおける好中球の流動シミュレーション(S03-1 制御と情報・生体への応用(1),S03 制御と情報・生体への応用)

  白井 敦; 藤田 亮; 早瀬 敏幸

  年次大会講演論文集 2004年 一般社団法人日本機械学会
   

  Neutrophils are known as the most popular cells in leukocytes. They retain in pulmonary capillaries even in normal lungs causing 40- to 80-fold higher concentration than in systemic large vessels. The highly concentrated neutrophils are recruited to inflammations for the host defense. Therefore, it is essential to know their flow characteristics in the pulmonary capillary bed for the understanding of the immune system in lungs. For that purpose, authors have investigated the flow of a neutrophil in single capillary segment, and developed a mathematical model to simulate the flow of neutrophils in a capillary network. In this research, effect of the cell stiffness on the distribution of transit time of the cells is investigated. The result shows that the median of the transit times is longer than the average value for all the three levels of cell stiffness.
• 微小流路における血球の流動特性観察システムの開発(S03-1 制御と情報・生体への応用(1),S03 制御と情報・生体への応用)

  増田 直; 白井 敦; 早瀬 敏幸

  年次大会講演論文集 2004年 一般社団法人日本機械学会
   

  Neutrophils retain in pulmonary capillaries causing 40- to 80-fold higher concentration than in systemic large vessels in normal lungs. The highly concentrated neutrophils are effectively recruited to inflammations for the host defense. Therefore, it is important to know the flow characteristics of neutrophils in pulmonary capillary bed for the understanding of the immune system in lungs. In previous studies, flow of a neutrophil through a narrow capillary was investigated numerically to develop a mathematical model. It is indispensable to evaluate the accuracy of the model. In this research, an observation system of flow of blood cells in microchannels is constructed, and the cell velocities are measured. Neutrophils don't pass through the channel under the pressure control. Erythrocytes pass through it under the flow rate control, and their velocities are measured to show that the velocity profile along their loci varies with the cell orientation entering the channel.
• 毛細血管を通過して変形した好中球の最大半径の変化

  白井敦; 藤田亮; 早瀬敏幸

  日本機械学会第16回バイオエンジニアリング講演会 2004年01月 口頭発表（一般）
• 血流の超音波計測融合シミュレーションに関する研究 第2報：大動脈瘤内の血流の再現

  船本健一; 早瀬敏幸; 白井敦; 山家智之; 西條芳文

  日本機械学会第16回バイオエンジニアリング講演会 2004年01月 口頭発表（一般）
• Numerical Analysis for Affect of Neutrophil Shape on Transit Through Capillaries  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  Third International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2003) 2003年11月 口頭発表（一般） アメリカ合衆国 ニューヨーク
• Transit Characteristics of a Deformed Neutrophil Through a Moderate Constriction  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  2003 ASME International Mechanical Engineering Conference (IMECE 2003) 2003年11月 口頭発表（一般） アメリカ合衆国 ワシントンＤ．Ｃ．
• Reproduction of Real Blood Flow in Aorta with Ultra sonic-Measurement-Integrated Simulation

  Kenichi Funamoto; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai; Tomoyuki Yambe; Yoshifumi Saijo

  3rd International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2003) 2003年11月 口頭発表（一般）
• 血球の超音波計測融合シミュレーションに関する研究 第1報：上流速度境界条件に起因する誤差の改善

  船本健一; 早瀬敏幸; 白井敦; 山家智之; 西條芳文

  日本機械学会第14回バイオフロンティア講演会 2003年09月 口頭発表（一般）
• 画像処理による傾斜遠心顕微鏡を用いた赤血球摩擦特性計測精度の改善

  半澤徹; 早瀬敏幸; 白井敦; 濱谷剛

  日本機械学会第14回バイオフロンティア講演会 2003年09月 口頭発表（一般）
• Numerical simulation of noninvasive blood pressure measurement by partially pressurized collapsible tube model

  Satoru Hayashi; Masaru Maruyama; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai

  7th International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLUCOME 2003) 2003年08月 口頭発表（一般）
• 流れ場のフィードバック制御による大型車両の抵抗低減

  岩船兼昌; 早瀬敏幸; 白井敦

  日本機会学会2003年度年次大会 2003年08月 口頭発表（一般）
• 1502 流れ場のフィードバック制御による大型車両の抵抗低減

  岩船 兼昌; 早瀬 敏幸; 白井 敦

  年次大会講演論文集 2003年 一般社団法人日本機械学会
   

  Drag reduction of vehicles is an important problem concerned with energy saving and the environment protection. Especially in the commercial transportation field, it benefits significant saving in the fuel cost. Aerodynamic drag reduction has been conducted by designing body shape, but commercial vehicles have restrictions in it to keep the loading capacity. Therefore, other method for the drag reduction is desired. This report deals with the drag reduction of a large-size vehicle using feedback control. For the first step, effect of the location of control point on the drag reduction is investigated numerically.
• Evidence-based Simulation of Blood Flow with Feedback of Ultrasonic Measurement

  Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Atsushi Shirai; Tomoyuki Yambe; Yoshifumi Saijo

  The 1st International Symposium on Future Medical Engineering based on Bio-nanotechnology 2003年01月 口頭発表（一般）
• Transit time of a deformed neutrophil through a pulmonary capillary segment  [招待講演]

  白井敦

  「第６回知的流体・材料システムに関するワークショップ」および「第１回複雑システムの階層的ライフサイクル評価に関するワークショップ」 2002年12月 口頭発表（招待・特別） 日本国 宮城県仙台市
• Numerical Realization of Flow by Integrating Computation and Measurement in Medical Applications

  Toshiyuki Hayase; Kenichi Funamoto; Keisuke Nisugi; Atsushi Shirai; Tomoyuki Yambe; Yoshifumi Saijo

  AFI-2002 Mini-Symposium on Advanced Fluid Information - Fusion of EFD and CFD 2002年12月 口頭発表（一般）
• Flow and deformation of a neutrophil passing through a constriction in a fine capillary  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  The 5th JSME-KSME Fluids Engineering Conference 2002年11月 口頭発表（一般） 日本国 愛知県名古屋市
• FUNDAMENTAL CONSIDERATION ON NUMERICAL ANALYSIS OF UNSTEADY FLOW THROUGH SPOOL VALVE

  HAYASE Toshiyuki; XIA Yupeng; SHIRAI Atsushi; HAYASHI Satoru

  Proceedings of the JFPS International Symposium on Fluid Power 2002年11月 The Japan Fluid Power System Society
   

  The present paper deals with the numerical analysis on unsteady flow through a spool valve. Especially the effect of the spatial and temporal grid resolutions on the computational results is investigated. For the valve model of a simple geometry, unsteady fow was calculated for the step change of the supply pressure. Variations of the fow rate and the fow force were obtained for several values of the grid resolution and the time step. Comparison of the results revealed the complex convergence process of the relevant flow analysis. The transient response corresponding to the flow rate change does not much depend on spatial grid resolution and the time step. After the transition, the fow force is strongly affected by the time step, and its convergence with the grid refinement is rather slow, while the fow rate is not sensitive to the time step and converges with a relatively rough spatial grid resolution.
• Fundamental consideration on numerical analysis of unsteady flow through spool valve

  Toshiyuki Hayase; Yupeng Xia; Atsushi Shirai; Satoru Hayashi

  The 5th JFPS International Symposium 2002年11月 口頭発表（一般）
• 数値解析と実験計測を統合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究(2次元での解析)

  仁杉圭延; 早瀬敏幸; 白井敦

  第45回自動制御連合講演会 2002年11月 口頭発表（一般）
• 流れの数値解析を融合した超音波診断装置の基礎的研究

  船本健一; 早瀬敏幸; 白井敦

  第45回自動制御連合講演会 2002年11月 口頭発表（一般）
• 実験計測と数値解析を融合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究(リアルタイムでの解析に関する検討)

  仁杉圭延; 早瀬敏幸; 白井敦

  日本機械学会東北支部八戸地方講演会 2002年09月 口頭発表（一般）
• 円弧状狭窄において好中球の無次元物性値がその通過時間に与える影響

  白井敦; Mark Bathe; 藤田亮; 早瀬敏幸

  日本機械学会第13回バイオエンジニアリング学術講演会・秋期セミナー 2002年09月 口頭発表（一般）
• 数値解析と実験計測を融合したハイブリッド風洞における解析性能の大幅な向上について

  仁杉圭延; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会2002年度年次大会 2002年09月 口頭発表（一般）
• 傾斜遠心力下の赤血球の挙動に関する流動数値解析

  船本健一; 早瀬敏幸; 白井敦

  日本機械学会2002年度年次大会 2002年09月 口頭発表（一般）
• Effect of constriction geometry on transit of deformed neutrophils in capillaries  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Ryo Fujita; Toshiyuki Hayase

  4th World Congress of Biomechanics (WCB2002) 2002年08月 口頭発表（一般） カナダ カルガリー
• Three-dimensional flow analysis in VFP type artificial heart by unstructured grid

  Satoyuki Kawano; Takuma Kato; Kazuhiro Nakahashi; Atsushi Shirai; Toshiyuki Hayase; Tomoyuki Yambe; Shin-ichi Nitta; Hiroyuki Hashimoto

  Computational technologies for fluid/thermal/structural/chemical systems with industrial applications 2002年08月 口頭発表（一般）
• Numerical realization of flow field by integrating computation and measurement

  Toshiyuki Hayase; Keisuke Nisugi; Atsushi Shirai

  5th World Congress on Computational Mechanics (WCCM V) 2002年07月 口頭発表（一般）
• 毛細血管狭窄部における変形した好中球の流動特性（狭窄部最小流路半径の影響）

  藤田亮; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本流体力学会年会2002 2002年07月 口頭発表（一般）
• 傾斜遠心顕微鏡による微小速度域における赤血球の摩擦特性の計測

  杉山英勝; 早瀬敏幸; 白井敦; 濱谷剛

  日本流体力学会年会2002 2002年07月 口頭発表（一般）
• 微小血管における血漿流動と血球変形の連成問題  [招待講演]

  白井敦

  日本機会学会計算力学部門「流体と構造の複合問題研究会・バイオエンジニアリング部門「制御と情報－生体への応用研究会」共同企画「Multidisciplinary Lecture Series 5」 2002年03月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等 日本国 宮城県仙台市 

  日本機械学会 計算力学部門「流体と構造の複合問題研究会」・バイオエンジニアリング部門「制御と情報－生体への応用研究会」共同企画
• 直角分岐管内流れの数値解析（不安定振動の発生機構）

  内藤大貴; 早瀬敏幸; 白井敦; 山口隆平

  日本機械学会東北支部第37期総会・講演会 2002年03月 口頭発表（一般）
• 実験計測と数値解析を統合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究(フィードバック則の検討)

  武田晋平; 仁杉圭延; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会東北支部第37期総会・講演会 2002年03月 口頭発表（一般）
• 2つの狭窄部を持つ毛細血管内における好中球の流動特性

  白井敦; 藤田亮; 早瀬敏幸

  日本機械学会第14回バイオエンジニアリング講演会 2002年03月 口頭発表（一般）
• 335 傾斜遠心力下の赤血球の挙動に関する流動数値解析

  船本 健一; 早瀬 敏幸; 白井 敦

  年次大会講演論文集 2002年 一般社団法人日本機械学会
   

  Two dimensional flow analysis was performed to simulate the former experiment using the inclined centrifuge microscope for the frictional characteristics of red blood cells moving on a glass plate in a medium. Lift, drag and momentum acting on a red blood cell were obtained in various conditions. Considering a balance among various forces acting on a red blood cell, the frictional characteristics of a red blood cell were modeled as the sum of Coulomb friction and drag. The result indicates the possibility that a red blood cell deforms to expand on the front side, and the plasma layer of the thickness of 0.16 μm exists on a glass plate.
• 1249 数値解析と実験計測を統合したハイブリッド風洞における解析性能の大幅な向上について

  仁杉 圭延; 白井 敦; 早瀬 敏幸

  年次大会講演論文集 2002年 一般社団法人日本機械学会
   

  The new flow field analysis system of "Hybrid Wind Tunnel" is proposed. The basic idea of this facility is an integration of experimental measurement and computer simulation for general flow related problems. The problem treated in this work is well-known flow field as Karman Vortex Street in a wake of a column. The fundamental system components and first-step results are investigated in previous report. In the report, favorable results have been earned even if it used a course grid system. It is generally known that very-fine grid spacing and time increment are necessary for high-accurate numerical analysis. So it needs a huge calculation load. In this paper, the hybrid wind tunnel is compared to the ordinary numerical analysis with fine grid spacing and time increments in its analysis performance including accuracy and calculation time. As a result, calculation load is drastically decreased with valid accuracy.
• C202 円弧状狭窄において好中球の無次元物性値がその通過時間に与える影響

  白井 敦; BATHE Mark; 藤田 亮; 早瀬 敏幸

  バイオエンジニアリング学術講演会・セミナー講演論文集 2002年 一般社団法人日本機械学会
  
• 実験計測と数値解析を統合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究（リアルタイム処理に向けた計算速度と精度の検討）

  仁杉圭延; 白井敦; 早瀬敏幸

  計測自動制御学会東北支部第199回研究集会 2001年12月 口頭発表（一般）
• 遠心顕微鏡による赤血球の摩擦特性の計測

  早瀬敏幸; 白井敦; 杉山英勝; 濱谷剛

  計測自動制御学会東北支部第198回研究集会 2001年11月 口頭発表（一般）
• The Effect of Neutrophil Activation on Transit Time through Pulmonary Capillaries  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Mark Bathe; Roger D. Kamm

  The First Internaional Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2001) 2001年10月 口頭発表（一般） 日本国 宮城県仙台市
• Multi-Scale Simulation in biological Systems

  Roger Kamm; Eun-Bo Shim; Atsushi Shirai; Mark Bathe; Thomas Heldt; Hesham Younis; Ana Isasi; Mohammad Kaazempur-Mofrad; Wonmuk Hwang

  The 1st International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2001) 2001年10月 口頭発表（一般）
• 狭窄部を持つ毛細血管内における好中球の流動特性

  白井敦; 藤田亮; 早瀬敏幸

  日本機械学会第12回バイオエンジニアリング学術講演会・秋期セミナー 2001年10月 口頭発表（一般）
• 遠心力の作用下でガラス板上を移動数赤血球の数学モデル

  早瀬敏幸; 杉山英勝; 白井敦; 濱谷剛

  日本機械学会第12回バイオエンジニアリング学術講演会・秋期セミナー 2001年10月 口頭発表（一般）
• 傾斜遠心顕微鏡による赤血球の流動特性の測定

  早瀬敏幸; 杉山英勝; 白井敦; 濱谷剛

  日本機械学会流体工学部門講演会 2001年10月 口頭発表（一般）
• 直角分岐管内流れの数値解析（不安定振動の空間分布）

  内藤大貴; 早瀬敏幸; 白井敦; 山口隆平

  日本機械学会流体工学部門講演会 2001年10月 口頭発表（一般）
• 毛細血管狭窄部における好中球の変形挙動

  白井敦; 藤田亮; 早瀬敏幸

  日本機械学会流体工学部門講演会 2001年10月 口頭発表（一般）
• 実験風洞と数値解析を統合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究(推定性能の評価)

  武田晋平; 仁杉圭延; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会流体工学部門講演会 2001年10月 口頭発表（一般）
• 実験風洞と数値解析を融合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究(フィードバック則の検討)

  仁杉圭延; 武田晋平; 白井敦; 早瀬敏幸

  日本機械学会流体工学部門講演会 2001年10月 口頭発表（一般）
• Static and dynamic characteristics of a pressure-compensated flow control

  Satoru Hayashi; Atsushi Shirai; Nan-nan Guo; Toshiyuki Hayase

  The 5th International Conference on Fluid Power Transmission and Control (ICFP'2001) 2001年04月 口頭発表（一般）
• 1B16 狭窄部を持つ毛細血管内における好中球の流動特性(1B1 細胞運動のレオロジー)

  白井 敦; 藤田 亮; 早瀬 敏幸

  バイオエンジニアリング学術講演会・セミナー講演論文集 2001年 一般社団法人日本機械学会
  
• 1B13 遠心力の作用下でガラス板上を移動する赤血球の数学モデル(1B1 細胞運動のレオロジー)

  早瀬 敏幸; 杉山 英勝; 白井 敦; 濱谷 剛

  バイオエンジニアリング学術講演会・セミナー講演論文集 2001年 一般社団法人日本機械学会
  
• 直角分岐管内流れの数値解析（シャープエッジの分岐管全体の解析）

  内藤大貴; 早瀬敏幸; 白井敦; 山口隆平

  日本機械学会第13回バイオエンジニアリング講演会 2001年01月 口頭発表（一般）
• 赤血球の摩擦特性の計測（抗力の影響）

  坂下重人; 白井敦; 濱谷剛; 早瀬敏幸

  日本機械学会第13回バイオエンジニアリング講演会 2001年01月 口頭発表（一般）
• 角柱周りの流れ場のオブザーバに関する実験

  武田晋平; 仁杉圭延; 白井敦; 早瀬敏幸

  計測自動制御学会東北支部第192回研究集会 2000年12月 口頭発表（一般）
• 赤血球の摩擦特性の計測

  坂下重人; 早瀬敏幸; 白井敦; 濱谷剛

  日本機械学会第11回バイオエンジニアリング学術講演会・秋季セミナー 2000年10月 口頭発表（一般）
• Aerodynamic drag reduction by feedback control of flow field

  K. Nisugi; T. Hayase; A. Shirai

  The 6th Triennial International Symposium on Flow Control, Measurement and Flow Visualization (FLUCOME2000) 2000年08月 口頭発表（一般）
• 実験風洞と数値解析を統合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究(カルマン渦列の解析)

  早瀬敏幸; 仁杉圭延; 白井敦

  日本機械学会2000年度年次大会 2000年08月 口頭発表（一般）
• 車両周りの流れ場のフィードバック制御(制御パラメータの影響）

  仁杉圭延; 早瀬敏幸; 白井敦, 林叡

  日本機械学会2000年度年次大会 2000年08月 口頭発表（一般）
• 直角分岐管内流れの数値解析(枝管部における周期的変動の発生機構)

  中川忠; 白井敦; 早瀬敏幸; 林叡; 山口隆平

  日本機械学会2000年度年次大会 2000年08月 口頭発表（一般）
• 1211 直角分岐管内流れの数値解析 : 枝管部における周期的変動の発生機構

  中川 忠; 白井 敦; 早瀬 敏幸; 林 叡; 山口 隆平

  年次大会講演論文集 2000年 一般社団法人日本機械学会
   

  This report deals with a numerical analysis on the stability of a flow in a right angle side branch. Spatial growth of velocity perturbation at the upstream boundary of the side branch is examined for various frequencies. The computational result revealed that frequency range of the maximum amplification coincides with that of the fluctuation observed in experiment. Distribution of the wall shear stress fluctuation due to instability shows the local extremum in both the proximal and the distal wall.
• 2133 実験風洞と数値解析を統合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究 : カルマン渦列の解析

  早瀬 敏幸; 仁杉 圭延; 白井 敦

  年次大会講演論文集 2000年 一般社団法人日本機械学会
   

  This report proposes a new concept of "Hybrid Wind Tunnel". The basic idea of this facility is an integration of experimental measurement and computer simulation for general flow related problems. A general structure of the equipment is first explained and a possible application for a simple unsteady flow problem is then discussed. The problem treated in this work is well-known flow field as Karman vortex street in a wake of a column. As the first step, a flow velocity component is estimated in off-line operation of the hybrid wind tunnel with feedback of the measurement pressure data on the column wall. Comparing the estimated data with measurement, the estimation performance of hybrid wind tunnel is investigated. As the results, even if its feedback scheme is tentative, it is shown that the estimated pressure and velocity is close to the measured one with its fluctuation and phase.
• 2132 車両周りの流れ場のフィードバック制御 : 制御パラメータの影響

  仁杉 圭延; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 林 叡

  年次大会講演論文集 2000年 一般社団法人日本機械学会
   

  This report deals with the numerical simulation of flow field around the vehicle with feedback control. In previous work, the flow field and vortex structure around the vehicle was investigated and effect of control port location was surveyed. The control law was composed of control parameters, such as the monitoring point location of the flow velocity output, the bias velocity, and the feedback gain. In this report, the effect of drag reduction and lift is surveyed for these parameters. As the result, lift is increased whenever the drag is reduced drastically in some parameter region. But using a simple front spoiler for the numerical model as aerodynamical device, the drag reduction keeps its effect while suppression the lift increase.
• 122 赤血球の摩擦特性の計測

  坂下 重人; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 濱谷 剛

  バイオエンジニアリング学術講演会・セミナー講演論文集 2000年 一般社団法人日本機械学会
  
• コラプシブルチューブの自励振動におけるチューブの軸方向初期ひずみの影響（数値シミュレーション）

  夏毓鵬; 早瀬敏幸; 林叡; 濱谷剛; 白井敦

  日本機械学会第12回バイオエンジニアリング講演会 2000年01月 口頭発表（一般）
• 車両まわりの流れ場のフィードバック制御に関する数値解析

  仁杉圭延; 早瀬敏幸; 白井敦, 林叡

  第13回数値流体力学シンポジウム 1999年12月 口頭発表（一般）
• 水圧用圧力補償型流量制御弁の流動特性解析

  白井敦; 林叡; 早瀬敏幸; 郭南楠

  計測自動制御学会東北支部第185回研究集会 1999年12月 口頭発表（一般）
• 圧力補償型流量制御弁の数値シミュレーション

  白井敦; 林叡; 早瀬敏幸; 郭南楠

  第17回流体計測，第14回流体制御合同シンポジウム 1999年12月 口頭発表（一般）
• Eigenvalue analysis of direct-acting poppet valve circuit  [通常講演]

  Atsushi Shirai; Satoru Hayashi; Toshiyuki Hayase; Weimin Wang

  The Forth JHPS International Symposium 1999年11月 口頭発表（一般） 日本国 東京都有明
• Chaotic oscillations in a direct-acting poppet valve circuit (Pipeline length as a control parameter)

  Weimin Wang; Satoru Hayashi; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai

  4th JHPS Iternational Symposium on Fluid Power Tokyo'99 1999年11月 口頭発表（一般）
• Numerical simulation of water hydraulic relief valve

  Takayuki Nakanishi; Satoru Hayashi; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai; Masao Jotatsu; Hideki Kawamoto

  4th JHPS Iternational Symposium on Fluid Power Tokyo'99 1999年11月 口頭発表（一般）
• 直動型ポペット弁回路に発生するカオス振動(管路長をパラメーターとする場合)

  王偉民; 林叡; 早瀬敏幸; 白井敦

  平成11年春期フルイドパワーシステム講演会 1999年11月 口頭発表（一般）
• スーパーコンピュータと実験計測を統合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究（基本構造の検討）

  早瀬敏幸; 仁杉圭延; 牧野芳和; 白井敦, 林叡

  計測自動制御学会東北支部35周年記念学術講演会 1999年10月 口頭発表（一般）
• 吹き出し制御による車両の空力抵抗低減

  仁杉圭延; 早瀬敏幸; 白井敦, 林叡

  平成11年秋期フルイドパワーシステムワークショップ 1999年10月 口頭発表（一般）
• 直動型ポペット弁回路の固有値解析と非線形挙動

  白井敦; 王偉民; 林叡; 早瀬敏幸

  平成11年秋期フルイドパワーシステムワークショップ 1999年10月 口頭発表（一般）
• Stability of a direct-acting poppet valve circuit with a long pipeline

  Satoru Hayashi; Weimin Wang; Toshiyuki Hayase; Atsushi Shirai

  The 3rd International Symposium on Fluid Power Transmission and Control (ISFP'99) 1999年09月 口頭発表（一般）
• フィードバック制御による車両空力抵抗の低減に関する数値解析

  仁杉圭延; 早瀬敏幸; 白井敦, 林叡

  計測自動制御学会第38回学術講演会 1999年07月 口頭発表（一般）
• 輸送機器まわりの流れ場のフィードバック制御による空力抵抗の低減

  仁杉圭延; 早瀬敏幸; 白井敦, 林叡

  計測自動制御学会東北支部第183回研究集会 1999年07月 口頭発表（一般）
• 直動型ポペット弁回路の安定性について(アキュムレータによる制振効果に関する一考察)

  白井敦; 林叡; 早瀬敏幸; 王偉民

  平成11年春期フルイドパワーシステム講演会 1999年05月 口頭発表（一般）
• 微小循環における赤血球の確率的な流れに関する数値解析(確率密度の影響)

  韮澤英夫; 早瀬敏幸; 林叡, 白井敦

  日本機械学会第11回バイオエンジニアリング講演会 1999年03月 口頭発表（一般）
• 直動型ポペット弁回路の集中定数近似モデルについて

  白井敦; 林叡; 早瀬敏幸; 王偉民

  平成10年春期油空圧講演会 1998年10月 口頭発表（一般）
• 直動型ポペット弁回路に発生するカオス振動（長い給油管路の場合）

  王偉民; 林叡; 早瀬敏幸; 白井敦

  計測自動制御学会第13回流体制御シンポジウム 1998年08月 口頭発表（一般）
• Deformation of red blood cells in fine capillaries

  Atsushi Shirai; Satoru Hayashi; Toshiyuki Hayase; Satoyuki Kawano

  International Conference on New Frontiers in Biomechanical Engineering 1997年07月 口頭発表（一般）
• 毛細血管内における赤血球の流動解析に適した曲線座標格子形成法

  白井敦; 川野聡恭; 林叡; 橋本弘之

  混相流シンポジウム'96（第15回） 1996年07月 口頭発表（一般）
• 毛細血管内における赤血球周囲の流動特性

  白井敦; 川野聡恭; 橋本弘之; 林叡

  日本機械学会第73期通常総会講演会 1996年04月 口頭発表（一般）
• 三次元固液混層噴流のコンピュータアニメーション

  白井敦; 川野聡恭; 橋本弘之; 庵原昭夫

  混相流シンポジウム'95（第14回） 1995年07月 口頭発表（一般）
• Computer Aided Flow Visualization and Animation of Three-Dimensional Solid-Liquid Two-Phase Jet at Lowr Reynolds Numbers  [通常講演]

  H. Hashimoto; S. Kawano; A. Shirai; A. Ihara; T. Yamamoto

  The 2nd International Conference on Multiphase Flow '95-Kyoto 1995年04月 口頭発表（一般） 日本国 京都府左京区
• 毛細血管内における赤血球の簡易流動モデル（曲線座標変換法による数値解析）

  白井敦; 川野聡恭; 橋本弘之; 庵原昭夫

  日本機械学会流体工学部門講演会 1994年11月 口頭発表（一般）
• Applicability of lubrication theory to blood cells motion in fine capillaries  [通常講演]

  Hiroyuki Hashimoto; Satoyuki Kawano; Atsushi Shirai; Akio Ihara

  The Third JSME-KSME Fluids Engineering Conference 1994年07月 口頭発表（一般） 日本国 宮城県仙台市
• 毛細血管内における赤血球の流動モデル（円筒モデルによる数値解析）

  白井敦; 川野聡恭; 橋本弘之

  日本機械学会第17期全国大会 1993年10月 口頭発表（一般）

MISC

• 2E25 バブルメッシュ法を用いた肺毛細血管網モデル構築に関する基礎的検討 : 節点サイズが毛細血管長に与える影響

  山田 健太郎; 白井 敦 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2016 (28) "2E25 -1"-"2E25-5" 2016年01月
• F051001 傾斜遠心力場における血球の挙動解析

  白井 敦 年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan 2015 "F051001 -1"-"F051001-5" 2015年09月
• 1D43 傾斜遠心力場における赤血球と内皮細胞との力学的相互作用の解明 : 相互作用モデルの物理的解釈(OS3-2:血球運動のバイオメカニクス(2))

  八柳 暁; 早瀬 敏幸; 船本 健一; 井上 浩介; 白井 敦 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2015 (27) 171 -172 2015年01月
• 1D42 傾斜遠心顕微鏡による内皮細胞上の赤血球の摩擦特性の計測 : 傾斜遠心力の垂直成分の影響(OS3-2:血球運動のバイオメカニクス(2))

  井上 浩介; 早瀬 敏幸; 船本 健一; 白井 敦 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2015 (27) 169 -170 2015年01月
• 超音波計測と計測融合シミュレーションによる血圧場と血流場の同時解析システム

  曾根周作; 早瀬敏幸; 船本健一; 白井敦 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 27th 2015年
• 接触力を考慮した好中球のrolling特性解析 : 傾斜遠心顕微鏡を用いたin vitro計測 (特集 血液の可視化)

  白井 敦; 海本 隆志 可視化情報学会誌 = ournal of the Visualization Society of Japan 34 (134) 120 -125,図巻頭1p 2014年07月 [招待有り]
  
• 168 傾斜遠心力場における赤血球と内皮細胞との力学的相互作用の解明 : 赤血球とグリコカリックスの相互作用モデルを用いた数値解析による摩擦特性の再現

  八柳 暁; 早瀬 敏幸; 井上 浩介; 船本 健一; 白井 敦 講演論文集 2014 (49) 133 -134 2014年
• J024044 分岐を考慮した腕部血管系一次元数学モデルにおける脈波の反射の検証

  高島 稔; 白井 敦; 早瀬 敏幸 年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan 2012 "J024044 -1"-"J024044-5" 2012年09月
• J024021 水上跳躍昆虫の流体力学的研究

  貝沼 俊哉; 須藤 誠一; 白井 敦; 早瀬 敏幸 年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan 2012 "J024021 -1"-"J024021-4" 2012年09月
• J024022 水棲微小生物の推進機構に関する数値解析 : 定常層流下における単一遊泳脚モデルの形状が推進力に与える影響

  井上 浩介; 白井 敦; 早瀬 敏幸; 須藤 誠一 年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan 2012 "J024022 -1"-"J024022-4" 2012年09月
• S054031 植物流体力学としての花弁表面細胞の研究

  須藤 誠一; 塩野 正裕; 白井 敦; 早瀬 敏幸 年次大会 : Mechanical Engineering Congress, Japan 2012 "S054031 -1"-"S054031-4" 2012年09月
• 106 ハマトビムシのロコモーション・メカニズム(バイオエンジニアリングI,一般講演)

  天野 拓也; 須藤 誠一; 白井 敦; 早瀬 敏幸 講演論文集 2012 (47) 18 -19 2012年03月
• 105 トビムシの水面上での跳躍(バイオエンジニアリングI,一般講演)

  貝沼 俊哉; 須藤 誠一; 白井 敦; 早瀬 敏幸 講演論文集 2012 (47) 16 -17 2012年03月
• 8F23 ガラス平板上におけるHL60の挙動に与えるfMLP刺激の影響に関する傾斜遠心顕微鏡を用いた実験的研究(OS16 血球運動と微小環境のバイオニクス2)

  佐藤 博紀; 白井 敦; 早瀬 敏幸 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2012 (24) "8F23 -1"-"8F23-2" 2012年01月
• 8F21 HUVEC基板上を移動するHL60に対する押しつけ力の影響(OS16 血球運動と微小環境のバイオニクス2)

  白井 敦; 浦沼 晴香; 早瀬 敏幸 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2012 (24) "8F21 -1"-"8F21-2" 2012年01月
• 8F24 傾斜遠心顕微鏡下での赤血球の浮上機構に関する数値解析 : 第2報:剛体赤血球モデルによる摩擦特性の再現性の検討(OS16 血球運動と微小環境のバイオニクス2)

  押部 峻; 早瀬 敏幸; 船本 健一; 白井 敦 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2012 (24) "8F24 -1"-"8F24-2" 2012年01月
• A207 脈診を模擬した脈波計測の数値実験における尺骨動脈の影響(A2-2 生体計測・医療機器)

  高島 稔; 白井 敦; 早瀬 敏幸 バイオフロンティア講演会講演論文集 2011 (22) 91 -92 2011年10月
• B120 傾斜遠心顕微鏡下での赤血球の浮上機構に関する数値解析(B1-4 生体流体工学2)

  押部 峻; 早瀬 敏幸; 船本 健一; 白井 敦 バイオフロンティア講演会講演論文集 2011 (22) 77 -78 2011年10月
• A204 血管内皮細胞の配向方向が好中球の挙動に与える影響に関する実験的研究(A2-1 細胞工学・マイクロバイオメカニクス1)

  浦沼 晴香; 白井 敦; 早瀬 敏幸 バイオフロンティア講演会講演論文集 2010 (21) 45 -46 2010年11月
• 傾斜遠心顕微鏡で撮影された連続画像のぶれ補正手法(生体の流れ(1),一般講演)

  白井 敦; 早瀬 敏幸 日本流体力学会年会講演論文集 2010 215 -215 2010年
• 東北大学流体科学研究所 附属流体融合研究センター

  白井 敦 計測と制御 = Journal of the Society of Instrument and Control Engineers 48 (3) 288 -289 2009年03月
• 212 傾斜遠心顕微鏡を用いた好中球の内皮細胞に対する摩擦特性の計測(OS1-3:循環器系のバイオメカニクス(3),OS1:循環器系のバイオメカニクス)

  海本 隆志; 白井 敦; 早瀬 敏幸 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2008 (21) 81 -82 2009年01月
• Modeling neutrophil transport in pulmonary capillaries

  Atsushi Shirai Respiratory Physiology & Neurobiology 163 (1-3) 158 -165 2008年11月 [招待有り]
  
• A316 傾斜遠心顕微鏡を用いた好中球のMPCポリマーに対する摩擦特性の計測(生体のモデリング・シミュレーション)

  海本 隆志; 白井 敦; 早瀬 敏幸 バイオフロンティア講演会講演論文集 2008 (19) 111 -112 2008年09月
• (1)Transit Characteristics of a Neutrophil Passing through Two Moderate Constrictions in a Cylindrical Capillary Vessel : Effect of Cell Deformation on Transit through the Second Constriction

  白井 敦; 藤田 亮; 早瀬 敏幸 日本機械学會誌 110 (1062) 339 -339 2007年05月
• 鍼灸所見の臨床的意義と客観化 六部定位の脈診について 脈波情報の客観化と脈診 (全日本鍼灸学会雑誌)

  丸山満也; 金野敏; 仁田新一; 高島充; 白石泰之; 山家智之; 関隆志; 荒井啓行; 太田信; 劉磊; 白井敦; 早瀬敏幸 全日本鍼灸学会雑誌 57 (2) 116 -118 2007年05月
• 157 血球流動観察システムを用いた微小流路における血球の流動速度計測(バイオエンジニアリングI)

  朝比奈 翔; 白井 敦; 早瀬 敏幸 講演論文集 2007 (42) 113 -114 2007年03月
• 161 脈診の数値モデル構築のための基礎的研究(バイオエンジニアリングII)

  鳴海 賢太郎; 中西 勉; 劉 磊; 白井 敦; 早瀬 敏幸; 太田 信; 金野 敏; 川田 浩; 丸山 満也; 仁田 新一 講演論文集 2007 (42) 121 -122 2007年03月
• B110 微小流路における好中球の観察システムの改良 : MPCコーティングによる血球の流路への付着阻止(B1-2 血流・微小循環)

  朝比奈 翔; 白井 敦; 早瀬 敏幸 バイオフロンティア講演会講演論文集 2006 (17) 59 -60 2006年11月
• 818 好中球の物性が毛細血管網の通過に与える影響(1)(OS8-5 医療援用工学における流動ダイナミクス,OS8 医療援用工学における流動ダイナミクス,オーガナイズドセッション)

  白井 敦; 早瀬 敏幸 流体工学部門講演会講演論文集 2006 "818 -a" 2006年10月
• 818 好中球の物性が毛細血管網の通過に与える影響(2)(OS8-5 医療援用工学における流動ダイナミクス,OS8 医療援用工学における流動ダイナミクス,オーガナイズドセッション)

  白井 敦; 早瀬 敏幸 流体工学部門講演会講演論文集 2006 "818 -1"-"818-4" 2006年10月
• B108 脈診における脈波情報の取得に関する数学モデルの構築と実験による検証(B1-2 血流・微小循環)

  鳴海 賢太郎; 丸山 満也; 白石 泰之; 仁田 新一; 中西 勉; 劉 磊; 井上 浩介; 白井 敦; 早瀬 敏幸; 太田 信; 金野 敏; 川田 浩 バイオフロンティア講演会講演論文集 2006 (0) 55 -56 2006年
• B210 毛細血管ネットワークにおける好中球濃度の上昇に関する数値解析(B2-2 生体流体工学1)

  白井 敦; 早瀬 敏幸 バイオフロンティア講演会講演論文集 2005 (16) 147 -148 2005年11月
• AM05-17-022 毛細血管ネットワークにおける好中球の濃度分布に関する数値解析(生物流体・生体流体5,一般講演)

  白井 敦; 早瀬 敏幸 日本流体力学会年会講演論文集 2005 313 -313 2005年
• 513 血流の超音波計測融合シミュレーションに関する研究第 2 報 : 大動脈瘤内の血流の再現

  船本 健一; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 山家 智之; 西條 芳文 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2004 (16) 165 -166 2004年01月
• 602 毛細血管を通過して変形した好中球の最大半径の変化

  白井 敦; 藤田 亮; 早瀬 敏幸 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2004 (16) 179 -180 2004年01月
• B322 傾斜遠心顕微鏡による細胞の摩擦特性の計測(B-32 生物流体(2),一般講演)

  早瀬 敏幸; 齋藤 琴美; 山縣 貴幸; 井上 浩介; 白井 敦 日本流体力学会年会講演論文集 2004 534 -535 2004年
• B324 超音波計測融合血流シミュレーションのフィードバック則に関する検討(B-32 生物流体(2),一般講演)

  船本 健一; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 西條 芳文; 山家 智之 日本流体力学会年会講演論文集 2004 538 -539 2004年
• B323 毛細血管ネットワークにおける好中球の流動シミュレーション(B-32 生物流体(2),一般講演)

  白井 敦; 藤田 亮; 早瀬 敏幸 日本流体力学会年会講演論文集 2004 536 -537 2004年
• A113 画像処理による傾斜遠心顕微鏡を用いた赤血球摩擦特性計測精度の改善

  半澤 徹; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 濱谷 剛 バイオフロンティア講演会講演論文集 2003 (14) 27 -28 2003年09月
• 血流の超音波計測融合シミュレーションに関する研究 第1報 : 上流速度境界条件に起因する誤差の改善

  船本; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 山家 智之; 西條 芳文 日本機械学会第14回バイオフロンティア講演会講演論文集, 2003 1 83 -84 2003年
• 有限要素法による流れ解析

  白井敦 フルードパワーシステム 33 (7) 420 -425 2002年11月
• 315 実験計測と数値解析を統合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究 : リアルタイムでの解析に関する検討

  仁杉 圭延; 早瀬 敏幸; 白井 敦 講演論文集 2002 105 -106 2002年09月
• 114 実験計測と数値解析を統合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究 : フィードバック則の検討

  武田 晋平; 仁杉 圭延; 白井 敦; 早瀬 敏幸 講演論文集 2002 (37) 32 -33 2002年03月
• 120 直角分岐管内流れの数値解析 : 不安定振動の発生機構

  内藤 大貴; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 山口 隆平 講演論文集 2002 (37) 44 -45 2002年03月
• 1344 2 つの狭窄部を持つ毛細血管内における好中球の流動特性

  白井 敦; 藤田 亮; 早瀬 敏幸 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2002 (14) 133 -134 2002年03月
• D213 毛細血管狭窄部における変形した好中球の流動特性 : 狭窄部最小流路半径の影響

  藤田 亮; 白井 敦; 早瀬 敏幸 日本流体力学会年会講演論文集 2002 302 -303 2002年
• D211 傾斜遠心顕微鏡による微小速度域における赤血球の摩擦特性の計測

  杉山 英勝; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 濱谷 剛 日本流体力学会年会講演論文集 2002 298 -299 2002年
• 308 直角分岐管内流れの数値解析 : 不安定振動の空間分布(O.S.3-2 血流の力学とモデル化)(O.S.3生体・生物の流れ)

  内藤 大貴; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 山口 隆平 流体工学部門講演会講演論文集 2001 39 -39 2001年09月
• 309 傾斜遠心顕微鏡による赤血球の流動特性の測定(O.S.3-2 血流の力学とモデル化)(O.S.3生体・生物の流れ)

  早瀬 敏幸; 杉山 英勝; 白井 敦; 濱谷 剛 流体工学部門講演会講演論文集 2001 40 -40 2001年09月
• 305 毛細血管狭窄部における好中球の変形挙動(O.S.3-1 血流の数値解析)(O.S.3 生体・生物の流れ)

  白井 敦; 藤田 亮; 早瀬 敏幸 流体工学部門講演会講演論文集 2001 37 -37 2001年09月
• G804 実験風洞と数値解析を統合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究 : 推定性能の評価(G.S.8 流れの計測技術1)

  武田 晋平; 仁杉 圭延; 白井 敦; 早瀬 敏幸 流体工学部門講演会講演論文集 2001 236 -236 2001年09月
• G803 実験風洞と数値解析を融合したハイブリッド風洞に関する基礎的研究 : フィードバック則の検討(G.S.8 流れの計測技術1)

  仁杉 圭延; 武田 晋平; 白井 敦; 早瀬 敏幸 流体工学部門講演会講演論文集 2001 235 -235 2001年09月
• 肺の毛細血管における血漿流動と好中球変形の連成問題

  白井敦 日本数値流体力学会誌 9 (4) 106 -111 2001年08月 [招待有り]
  
• 221 直角分岐管内流れの数値解析 : シャープエッジの分岐管全体の解析

  内藤 大貴; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 山口 隆平 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2001 (13) 76 -77 2001年01月
• 102 赤血球の摩擦特性の計測 : 抗力の影響

  坂下 重人; 白井 敦; 濱谷 剛; 早瀬 敏幸 バイオエンジニアリング講演会講演論文集 2001 (13) 12 -13 2001年01月
• 水圧用流量制御弁特性の数値解析

  林 叡; 白井 敦; 郭 南楠; 早瀬 敏幸 油空圧講演論文集 12 (2) 97 -99 2000年10月
• 直動型ポペット弁回路の固有値解析と非線形挙動

  白井 敦; 王 偉民; 林 叡; 早瀬 敏幸 油空圧講演論文集 11 (2) 3 -4 1999年10月
• 吹き出し制御による車両の空力抵抗低減

  仁杉 圭延; 早瀬 敏幸; 白井 敦; 林 叡 油空圧講演論文集 11 (2) 102 -103 1999年10月
• 直動型ポペット弁回路の安定性について (アキュムレータによる制振効果に関する一考察)

  白井 敦; 林 叡; 早瀬 敏幸; 王 偉民 油空圧講演論文集 11 (1) 70 -72 1999年05月
• 直動型ポペット弁回路の集中定数近似モデルについて

  白井 敦; 林 叡; 早瀬 敏幸; 王 偉民 油空圧講演論文集 10 (1) 31 -33 1998年05月

産業財産権

• 特許5750805:連続血圧測定システム、連続血圧測定方法、連続血圧測定プログラムおよび、連続血圧測定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体    2015年05月29日

  白井敦, 早瀬敏幸
• 特許5751540:血管固さ評価装置、血管固さ評価方法、血管固さ評価プログラムおよび血管固さ評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体    2015年05月29日

  白井敦, 中西勉, 松野史子, 早瀬敏幸
• 特許4269623:血流可視化診断装置  

  早瀬敏幸, 船本健一, 白井敦, 山家智之, 西條芳文  株式会社東北テクノアーチ

受賞

• 2007年04月 (一社)日本機械学会 日本機械学会賞(論文)
   Transit Characteristics of a Neutrophil Passing through Two Moderate Constrictions in a Cylindrical Capillary Vessel (Effect of Cell Deformation on Transit through the Second Constriction) JPN international_academic_award 

  受賞者: 白井敦;藤田亮;早瀬敏幸Transit Characteristics of a Neutrophil Passing through Two Moderate Constrictions in a Cylindrical Capillary Vessel (Effect of Cell Deformation on Transit through the Second Constriction)
• 2002年03月 (財)トーキン科学技術振興財団 (財)トーキン科学技術振興財団 第12回(平成13年度)研究奨励賞
   微小血管系における白血球の流動制御に関する研究 JPN publisher 

  受賞者: 白井敦

共同研究・競争的資金等の研究課題

• 大動脈弁を模擬した逆止弁を有する拍動流型VADの開発に関する実験的研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(C)

  研究期間 : 2020年04月 -2023年03月 

  代表者 : 白井 敦
• 血管内皮の表面幾何形状が好中球のローリング挙動に与える影響に関する実験的研究

  日本学術振興会：平成29年度科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金) 基盤研究(C)

  研究期間 : 2017年04月 -2020年03月 

  代表者 : 白井 敦
• 好中球ネットーシス上のマイクロ血栓形成メカニズム解明とARDS治療法開発

  日本学術振興会：平成27年度学術研究助成基金助成金 基盤研究(B)

  研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 

  代表者 : 西堀 正洋
• P-セレクチン上での好中球のローリング特性に与える接触力の影響に関する実験的研究

  日本学術振興会：平成26年度科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金) 基盤研究(C)

  研究期間 : 2014年04月 -2017年03月 

  代表者 : 白井 敦
• 傾斜遠心顕微鏡を用いた血管表面の凹凸が好中球の挙動に与える影響に関する実験的研究

  日本学術振興会：平成23年度科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金) 基盤研究(C)

  研究期間 : 2011年04月 -2014年03月 

  代表者 : 白井 敦
• 超音波計測連成解析による超高精度生体機能計測システム

  科学技術振興機構：平成18年度先端計測分析技術・機器開発事業

  研究期間 : 2006年04月 -2013年03月 

  代表者 : 早瀬 敏幸
• 超微細超高感度センシングによる疾患の早期発見・兆候検出技術の開発

  文部科学省：平成19年度知的クラスター創成事業(第2期)

  研究期間 : 2007年04月 -2012年03月
• 傾斜遠心顕微鏡を用いた血球の固体壁に対する付着特性の定量評価に関する研究

  日本学術振興会：平成21年度科学研究費補助金 若手研究(B)

  研究期間 : 2009年04月 -2011年03月 

  代表者 : 白井 敦
• 計測融合連成解析による生体内血流場の経時的挙動の解明

  日本学術振興会：平成19年度科学研究費補助金 基盤研究(B)

  研究期間 : 2007年04月 -2010年03月 

  代表者 : 早瀬 敏幸
• 毛細血管網における血球の変形・流動特性の微小流路を用いた実験的研究

  日本学術振興会：平成17年度科学研究費補助金 若手研究(B)

  研究期間 : 2005年04月 -2007年03月 

  代表者 : 白井 敦
• 微小血管網における血球の変形とその流動に関する実験的研究

  日本学術振興会：平成15年度科学研究費補助金 若手研究(B)

  研究期間 : 2003年04月 -2005年03月 

  代表者 : 白井 敦
• 微小血管における好中球の流動特性および変形挙動に関する実験的研究

  (財)新世代研究所：平成14年度研究助成

  研究期間 : 2002年04月 -2003年03月 

  代表者 : 白井 敦
• 血球の変形挙動に与える固体壁の影響に関する実験的研究

  日本学術振興会：平成13年度科学研究費補助金 奨励研究(A)

  研究期間 : 2001年04月 -2003年03月 

  代表者 : 白井 敦
• 毛細血管内におけるがん細胞流動の定量的な記述が可能なミクロ生体流動モデルの構築

  日本学術振興会：平成12年度科学研究補助金 萌芽的研究

  研究期間 : 2000年04月 -2002年03月 

  代表者 : 早瀬 敏幸
• 赤血球の三次元挙動に与える固体壁の影響に関する実験的研究

  日本学術振興会：平成12年度科学研究費補助金 奨励研究(A)

  研究期間 : 2000年04月 -2001年03月 

  代表者 : 白井 敦
• 毛細血管内の赤血球の流動特性とその機能性に関する研究

  日本学術振興会：平成7年度日本学術振興会特別研究員奨励費(DC1)

  研究期間 : 1995年04月 -1998年03月 

  代表者 : 白井 敦

委員歴

• 2022年04月 - 現在   日本機械学会   中国四国学生会 顧問
• 2022年07月 - 2023年03月   日本機械学会   中国四国支部大会卒研発表会2023実行委員会
• 2019年04月 - 2022年03月   日本機械学会   A-TS 02-04 制御と情報－生体への応用－研究会 委員
• 2018年08月 - 2019年06月   日本機械学会   ROBOMECH2019実行委員会 会場・出版委員
• 2016年04月 - 2018年03月   日本機械学会   RC270 流れの知的制御とそれを実現するための先進計測法に関する研究分科会 委員
• 2014年04月 - 2016年03月   日本機械学会   RC263 複雑流動現象の解析技術とその実用化に関する研究分科会 幹事
• 2013年04月 - 2015年03月   日本機械学会   P-SCC12高度物理刺激と生態応答に関する研究分科会 委員
• 2014年01月 - 2014年12月   計測自動制御学会東北支部   専門委員
• 2013年10月 - 2014年10月   東北大学流体科学研究所   ICFD2014実行委員会 委員(アドバイザー)
• 2013年04月 - 2014年03月   日本機械学会東北支部   第91期バイオエンジニアリング部門 代議員
• 2013年04月 - 2014年03月   日本機械学会   第91期バイオエンジニアリング部門運営委員会 委員
• 2012年01月 - 2014年01月   日本機械学会   第26回バイオエンジニアリング講演会実行委員会 幹事
• 2013年01月 - 2013年12月   計測自動制御学会東北支部   専門委員
• 2012年11月 - 2013年11月   東北大学流体科学研究所   ICFD2013実行委員会 委員
• 2012年04月 - 2013年03月   日本機械学会   第90期バイオエンジニアリング部門運営委員会 委員
• 2012年04月 - 2013年03月   日本機械学会東北支部   第90期バイオエンジニアリング部門 代議員
• 2012年01月 - 2012年12月   計測自動制御学会東北支部   専門委員
• 2011年09月 - 2012年09月   東北大学流体科学研究所   ICFD2012実行委員会 委員
• 2011年01月 - 2011年12月   計測自動制御学会   会誌編修委員会 委員
• 2011年01月 - 2011年12月   計測自動制御学会東北支部   専門委員
• 2011年01月 - 2011年12月   計測自動制御学会会誌編修委員会   委員
• 2010年11月 - 2011年11月   東北大学流体科学研究所   ICFD2011実行委員会 委員
• 2010年10月 - 2011年11月   東北大学グローバルＣＯＥ「新世紀世界の成長焦点に築くナノ医工学拠点」   AP Biomech 2011実行委員会 委員
• 2010年01月 - 2010年12月   計測自動制御学会東北支部   運営専門委員
• 2010年01月 - 2010年12月   計測自動制御学会   会誌編修委員会 委員
• 2009年11月 - 2010年11月   東北大学流体科学研究所   ICFD2010実行委員会 委員
• 2009年04月 - 2010年03月   日本機械学会   バイオエンジニアリング部門第87期企画委員会 委員
• 2009年01月 - 2009年12月   計測自動制御学会東北支部   事業幹事
• 2008年09月 - 2009年09月   計測自動制御学会東北支部   45周年記念学術講演会 プログラム委員長
• 2008年04月 - 2009年03月   日本機械学会   2008年度(第86期)校閲委員
• 2008年04月 - 2009年03月   日本機械学会   バイオエンジニアリング部門第86期運営委員会 運営委員
• 2008年04月 - 2009年03月   日本機械学会   バイオエンジニアリング部門第86期企画委員会 委員
• 2008年01月 - 2008年12月   計測自動制御学会東北支部   事業幹事
• 2007年04月 - 2008年03月   日本機械学会   2007年度トピックス委員
• 2007年01月 - 2007年12月   計測自動制御学会東北支部   庶務幹事
• 2006年12月 - 2007年12月   東北大学流体科学研究所   7th AFI - 4th TFI実行委員会 委員
• 2006年04月 - 2007年03月   日本機械学会   第84期バイオエンジニアリング部門部門講演会組織委員会 委員
• 2006年01月 - 2006年12月   計測自動制御学会東北支部   庶務幹事
• 2005年05月 - 2006年06月   東北大学流体科学研究所   TFI-2006実行委員会 委員
• 2005年01月 - 2005年12月   計測自動制御学会東北支部   運営専門委員会 委員
• 2004年01月 - 2004年12月   計測自動制御学会東北支部   運営専門委員会 委員
• 2003年12月 - 2004年12月   計測自動制御学会東北支部   40周年記念学術講演会 プログラム委員，優秀発表奨励賞評価委員，優秀発表奨励賞選考委員
• 2004年05月 - 2004年11月   東北大学流体科学研究所   AFI/TFI2004実行委員会 委員
• 2003年04月 - 2004年03月   日本機械学会   第81期バイオエンジニアリング部門バイオフロンティア講演会組織委員会 委員
• 2003年01月 - 2003年12月   計測自動制御学会東北支部   運営専門委員会 委員
• 2002年01月 - 2002年12月   計測自動制御学会東北支部   運営専門委員会 委員
• 2001年11月 - 2002年11月   計測自動制御学会   第45回自動制御連合講演会実行委員会 委員
• 2000年11月 - 2002年11月   日本フルードパワーシステム学会   5th JFPS International Symposium運営分科会 幹事

社会貢献活動

• 広島県立黒瀬高等学校 模擬授業

  期間 : 2020年10月28日 - 2020年10月28日

  役割 : 講師

  主催者・発行元 : 近畿大学工学部
• 平成25年度みやぎ県民大学 東北大学流体科学研究所開放講座

  期間 : 2013年07月05日

  役割 : 講師　「血液の流れ」と題して，一般市民に対して血液の流れに関する講演を行った．
• 平成22年度みやぎ県民大学 東北大学流体科学研究所開放講座

  期間 : 2010年09月03日

  役割 : 講師　「第2回：血液の流れ」と題して，一般市民に対して血液の流れに関する講演を行った．
• 平成20年度みやぎ県民大学 東北大学流体科学研究所開放講座

  期間 : 2008年09月19日

  役割 : 講師　「第2回：血液の流れ」と題して，一般市民に対して血液の流れに関する講演を行った．

メディア報道

• 血管モデル活用し、経験に基づく東洋医学を科学的に解明

  報道 : 2010年

  発行元・放送局 : (株)アイグラフ

  番組・新聞雑誌 : 仙台トラビス, Vol. 19 (2010 Spring)

  特別付録「健康REPORT2010」　新聞・雑誌

その他

• 2014年04月 - 2014年04月  鍼刺激による血流動態変化の検証 

  伝統中国医学の一つである鍼治療において，刺鍼による刺激が血行動態に影響を与えることが実験的に確かめられた．しかし，その機序についてはまだ仮定の段階であるため，数値解析によって物理的側面から刺鍼による血行動態変化を解析する．
• 2013年04月 - 2013年04月  血管内皮細胞の表面幾何形状が好中球のローリングに与える影響に関するin vitro実験 

  好中球の免疫反応プロセスにおいて，血管内非常におけるローリング挙動が最初期の反応として注目されている．これまでは接着分子の寄与に注目した研究が殆どであったが，血管内皮表面の幾何形状もその挙動に大きな影響を与えると考えられる．そこで，PDMSを用いてこの表面形状を模擬し，好中球の挙動に与える表面形状の影響を実験的に解析する．
• 2011年10月 - 2011年10月  水棲微生物の推進に関する数値解析 

  数mmから数cmオーダの水棲微生物に特有な繊毛を有する遊泳脚の推進機構を解明する．
• 2007年10月 - 2007年10月  先進予防型健康社会仙台クラスター 

  近年の少子・高齢化社会の急速な進展は，対応する社会システムやインフラの整備が追いつかない中で，医療費・介護費等の増加が指摘されている．こうした中で，コスト増を防ぎつつ市民の安全，安心かつ健康な生活を実現するためには，これまでの疾病等にかかってからの治療(2次，3次予防)に替えて，疾病等の発生そのものを予防する1次予防の取り組みを強化する必要がある．そこで，東北大学，東北福祉大学等の先端的な研究資源を活用し，先進的な予防の実現に資する研究開発，実証を行うことで先進的疾病予防・健康維持に関する知見の集積およびそれを活用した疾病予防・健康維持のためのサービス・機器開発を目指す産業の形成を図り，これによって市民の健康の質の向上，行政コストの効率化および地域経済の活性化をバランス良く成立させることを目指します．
• 2006年12月 - 2006年12月  高精度血球変形観察システム 

  ハイスピードビデオカメラを用いた微小流路における血球流動観察システムの開発
• 2006年12月 - 2006年12月  PDMS微小流路作成システム 

  PDMSによる微小流路を作成する
• 2006年10月 - 2006年10月  超音波計測連成解析による超高精度生体機能計測システム 

  機器開発プログラム(領域特定型)「ハードウェアによる計測限界を突破するためのコンピュータ融合型計測分析システム」
• 2006年09月 - 2006年09月  超音波を利用した非侵襲的骨切除システムの開発 

  超音波を利用して非侵襲的に骨を切除するシステムの開発
• 2005年08月 - 2005年08月  脈診を参考にした，脈波計測による病変診断システムの開発 

  脈波計測による病変診断システム開発において，腕部血管系の血流シミュレーションモデル構築
• 2003年04月 - 2003年04月  血球流動観察システム 

  平成14年度からの継続
• 2002年04月 - 2002年04月  微小血管における好中球の流動特性および変形挙動に関する実験的研究 

  顕微鏡下における好中球流動および変形能の観察
• 2002年04月 - 2002年04月  血球流動観察システム 

  顕微鏡下における血球の流動特性を観察するシステムの開発
• 2000年06月 - 2000年06月  肺毛細血管内における好中球の流動特性に関する数値解析 

  肺の毛細血管における好中球の流動特性の数値解析

その他のリンク

researchmap

https://researchmap.jp/a_shirai