2021 Fiscal Year Annual Research Report
X線マイクロCTによる革新的生体イメージングに向けた無機系造影剤の開発
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20H02442
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
徳留 靖明 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50613296)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小幡 亜希子 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40402656)
米山 明男 公益財団法人佐賀県産業振興機構(佐賀県産業イノベーションセンター産業振興部研究開発振興課、九州シンク, ビームライングループ, 主任研究員 (70416981)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 層状水酸化物 / LDH / ゾル-ゲル / ナノ粒子 / X線CT / 造影剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
X-ray micro computed tomography （X線マイクロCT）は非破壊で物体の3次元画像を得るための技術の一つである。本研究では、セラミックスナノ粒子濃厚分散液をベースとして均一にゲル化可能な無機系血管造影剤を開発することおよびそれを用いた新規X線マイクロCTイメージング手法を開拓することを目的としている。本年度、徳留（研究代表者）は高濃度に分散したナノ層状複水酸化物粒子の分散安定化に寄与する因子を分光学的に評価した。特殊な液体用セルを用いて赤外分光により分散液を解析したところ、溶媒分子間の特異な相互作用が示唆される結果が得られた。本成果は、無機成分のさらなる高濃度化とそれに伴う造影能の向上に向けて重要な知見であると考える。小幡（研究分担者）は、層状複水酸化物粒子の細胞為害性評価をおこなうとともに不織布繊維への層状複酸化物ナノ粒子の添加や機能の開拓をおこなった。層状複水酸化物材料は不織布繊維に対して良好な分散性を示すことが示された。米山（研究分担者）は単色X線を用いた高速・高解像度X線マイクロCTイメージング系の構築をおこなうととも研究代表者が合成した試料のイメージング実験をおこなった。コロナ禍により出張が制限されていたため共同でのCT実験は叶わなかった。新たに開発した造影剤サンプルを送付しイメージング特性を評価した。研究代表者と研究分担者が適宜実験協力することで当初目的に近い内容を達成することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
個々の研究機関においては想定通りの研究の進捗が図られている。一方で、研究者間の物理的な相互連携や学会出張は新型コロナウイルス感染症の影響で依然として制限されている。特に、R3年度に想定されていた国際学会が延期となったため、R4年度に本事業の一部を繰り越すことで成果発表をおこなった。その他、一部の出張を伴う実験は縮小するとともに形を変えて各機関において実施した。共同研究のアクティビティーを維持するためにZOOMやメールでの意見交換を中心に進めた。また、学会での情報収集や結果の公表を進めるために国内外のオンライン学会に1年を通じて参加することで対応した。さらに、試験的なサンプル提供をはじめとして、次年度以降に繋がる研究実施体制の拡充もおこなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
徳留（研究代表者）は、高濃度に分散したナノLDH粒子の分散安定化に寄与する因子を核磁気共鳴分光法および超音波減衰法を用いて解明する。また、材料の機械的強度の向上に向けてケイ酸カルシウム系材料で粒子間を架橋した材料系の開発をおこなう。小幡（研究分担者）は、LDH粒子の細胞為害性評価をがん細胞系に拡張するとともにさらに不織布繊維へのLDHナノ粒子の添加や機能の開拓をおこなう。米山（研究分担者）は高速撮像系構築や温度可変の測定ステージを開発することで多様な環境下で種々の生体試料が観察可能な撮像系を提供する。次年度も新型コロナウイルス感染症の拡大に伴い国内外の出張を伴う実験は申請時の計画通り進まないものと想定している。したがって、各研究サイトにおける基礎科学的検討を重点的に実施する。研究打ち合わせはZOOM会議によりおこなうことを計画しており、試料の合成法をシェアする等の対応を取りながら対処したい。
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