2019 Fiscal Year Annual Research Report
Analytical method of magnetization relaxation of magnetic nanoparticles for biomedical applications
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17H03275
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
竹村 泰司 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (30251763)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 努 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助手 (70251767)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 磁性ナノ粒子 / がん温熱治療 / 磁気緩和 / 比吸収率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初（申請時）の計画とおり、1）磁気緩和の理論モデル検証・理論構築、2）診断治療の各用途に適した磁性ナノ粒子の設計指針の2課題を実施した。
(1）については、様々な体内環境における磁性ナノ粒子の応答を予測する観点から、固体中に固定した磁性ナノ粒子と、液中に分散する磁性ナノ粒子を試料として、磁気緩和を評価した。作製時に直流磁界を印加し、粒子の磁化容易軸を配向させた試料では、液中試料よりも比吸収率SARが大きくなることを見いだしているが、粒径分散の狭い試料を用いることにより世界最高レベルの発熱特性を得た（日本磁気学会学術講演会、25pE-14、2019年において発表）。これらの諸特性に対して、磁気緩和を定式化させたシミュレーションにより予測される磁化応答と実測が一致することを検証した。
(2)については、がん温熱治療と磁気粒子イメージングの各用途に対して研究を行った。がん温熱治療については、前項の高SARの観測の他、Cuマトリクス中に配向する強磁性単結晶ナノキューブの交流磁化特性（同学会、25pE-15）や、AuコートFe2O3粒子における高発熱の起源（同学会、25pE-16）を明らかにした。磁気粒子イメージングについては、実験・理論の両面から磁気緩和の理解が進んだ結果、励磁に用いる交流磁界に対して重畳させる直流の勾配磁界の印加方向を変える手法を考案するに至った。この手法では、画像構成において通常活用される、磁性ナノ粒子の磁化反転に伴う磁化信号の第3高調波ではなく、第2高調波信号を用いることにより磁性ナノ粒子の検出感度を向上させることに成功した（AIP Advances, 10, 015007, 2020）。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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