バイオインクの高効率送達を実現するために、空気補助の霧化技術に基づく細胞送達装置を構築し、複数の方法で霧化特性および霧化パラメータが細胞活性に与える影響を体系的に測定した。粒径のRosin-Rammler分布則に基づき霧化均一度指数を定量評価し、多枚フレーム画像の重ね合わせと局所閾値二値化法を用いて霧化動画の境界を抽出し、霧化角度を分析した。BM3Dノイズ除去アルゴリズムと二値化アルゴリズムを組み合わせて霧滴位置を正確に特定し、霧滴の運動速度を精密に測定した。実験結果は、霧化高さとジェット流量が霧滴粒径と正の相関関係にあることを示し、補助ガス圧力が60 kPaを超えると霧滴の均一性に顕著な影響を与えることが分かった。ジェット流量と霧化高さのパラメータ制御により、霧化面積は50〜1800 mm²の広い範囲で調節可能であり、霧滴の運動速度は霧化高さの影響を大きく受け、50 mm霧化高さで最大となり、平均値は最大14 m/sに達した。霧化高さと補助空気流量はHaCaT細胞の活性に有意な影響を及ぼし、50 mm霧化高さでは細胞活性率が64.01±0.86％（陰性対照群は92.98±3.21％）と低下したが、100 mm霧化高さでは90.24±0.73％に達した。HaCaT細胞の活性は噴霧後72時間以内に噴霧していない場合と変わらなかった。本霧化装置はバイオインクの高効率送達に利用可能であり、異なる面積のスプレーや高い細胞活性率での送達を実現するための霧化パラメータ最適化設計の指針を提供する。

空気補助霧化;霧化;細胞送達;霧化特性;霧滴速度;細胞生存率