2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of magnetic marker with high sensitivity for in-vivo diagnostic
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16K18114
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
笹山 瑛由 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (60636249)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 磁気マーカー / 磁気粒子イメージング / 磁気緩和 / 磁気抵抗効果素子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナノメートルサイズの強磁性体（磁気ナノ粒子）を高分子で被覆し、その表面に検査試薬や薬剤等を結合したものは磁気マーカーと呼ばれている。この磁気マーカーを体内の疾患部に蓄積させ、その位置と量を体表面から検出し可視化するイメージング技術（磁気粒子イメージング、MPI）は、新しい体内診断技術としてその開発が期待されている。本研究では、乳癌検査への応用を想定し、従来よりも高精度なMPIシステムの開発を行うことを目的としている。本年度も、昨年度に引き続き、生体内における磁気マーカーの高磁場交流磁化率や磁気緩和等の磁気特性を評価するための、磁気抵抗効果素子等を用いたシステム開発の改良を行った。
また、得られた知見を考慮したMPIシステムの基礎部分の開発を行った。まず、磁気ナノ粒子を磁化するのに十分強い磁場を生成するための励磁コイルの設計ならびに実機の構築を、電磁界シミュレーションを援用しながら行った。MPIシステムで広く検討されている磁気マーカーの一つであるResovistを用いて実験を行った結果、磁気マーカーが5cmほど（すなわち，乳癌検査に必要な距離だけ）励磁コイルから離れていても、磁気信号を検出コイルで十分検出できることが分かった。次に、検出コイルを複数並べるための方法を検討し、検出コイルのサイズや巻数などを、電磁界解析技術を援用しながら具体的な設計を行った後、検出コイルを複数並べたシステムの試作を行い、実機において、磁気ナノ粒子の位置推定に十分な磁気信号が得られるか否か検証した。その結果、複数の検出コイルの信号を計測することによって、磁気マーカーの位置推定できる可能性を示すことができた。
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