音響浮上システムにおける非球面気泡振動によるマイクロストリーミングの誘導

生物学的障壁の近くに位置する場合、振動するマイクロバブルは細胞膜透過性を高め、薬物および遺伝子の内在化を可能にする可能性がある。実験的観察は、これらの障壁の一時的な透過処理が、キャビテーションマイクロストリーミングによって細胞組織に及ぼされるせん断応力によるものである可能性があることを示唆している。キャビテーションマイクロストリーミングは、振動する超音波マイクロバブルの周りに発生する渦流の生成です。このような液体の流れを生成するには、気泡振動が純粋に球面振動から逸脱し、並進不安定性または形状モードのいずれかを含む必要があります。気泡誘起流れや近傍表面におけるせん断応力の実験的研究は、マイクロバブルの形状変形を安定して制御して捉えることが難しいため、その範囲が限定されることが多い。対称制御された非球面振動の研究のための音響浮上室の設計について説明します。このような制御は、十分に強い超音波場において2つの接近気泡間の合体技術を使用することによって行われる。非球面振動の制御は、自由表面振動マイクロバブルの制御されたキャビテーションマイクロストリーミングへの道を開きます。高フレームレートカメラは、音響時間スケールでの非球面気泡ダイナミクスと、より低い時間スケールでの液体の流れを準同時に調査することができます。多種多様な流体パターンが得られ、それらが気泡界面のモード含有量と相関していることを示しています。界面ダイナミクスに複数のモードが含まれていれば、高次形状モードでも長距離の流体パターンを作成できることを示し、標的および局所的な薬物送達のための非球面振動の可能性を強調しています。