2018 Fiscal Year Annual Research Report
High efficiency Cancer therapy system using ferromagnetic nanoparticles
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16H03190
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| Research Institution | Ibaraki National College of Technology |
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Principal Investigator |
喜多 英治 茨城工業高等専門学校, その他部局等, 校長 (80134203)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田 竜也 筑波大学, 医学医療系, 教授 (20282353)
柳原 英人 筑波大学, 数理物質系, 教授 (50302386)
磯部 高範 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (50545928)
小野寺 礼尚 茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 准教授 (80758540)
野村 新一 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (90401520)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 磁気温熱治療 / 強磁性ナノ粒子 / 高周波磁場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁性ナノ粒子を発熱体とするがん磁気温熱治療の実現に向けて、発熱体開発に関わる研究と治療を実現するための磁場発生装置に関する研究を行った。
がん治療に必要な発熱を効率よく安全に得るため、人体適合性に配慮したFe酸化物ナノ粒子開発をめざしMg添加の有効性を確認した。発熱を左右する磁気異方性に形状磁気異方性が重要であることを明らかにしているが、合成の還元過程においてCaH2を還元剤に使い還元温度を低減し、粒子の不必要な成長をする手法を開発し、形状の制御性を改善した。
発熱に関わる交流磁場をできるだけ有効に使うために、交流磁化過程測定装置を高精度化し発熱機構の情報を簡単に得られるよう改良し、発熱測定の簡素化を実現した。同時にDCバイアス磁場印加を可能とし、発熱機構の解明、他の診断や治療方法との併用の検討に道を開いた。市販の超常磁性分散体Resovist(R)は強磁性分散体に比べ静磁場の影響を受けにくく、他の医療手段との併用を妨げない可能性を示した。
実際の治療を想定して交流磁場発生体積の大型化を検討した。発生磁場の大型化により高周波電源の高電圧化は避けられない問題であるが、これを避けるためには分割直列共振回路が適していると考えて、インバーターを使用することで実現可能であることを設計段階で明らかにしている。その設計指針に従い、80x80x80mmの磁場空間を有する小磁場発生装置をプロトタイプとして作製し、200kHzインバーターによる駆動で65Aのピーク電流で0．06Tの磁場を出すことができた。このことは分割共振回路による設計方針の正しさを検証したものであり、人体への交流磁場印加に一歩近づいたといえる。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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