2015 Fiscal Year Annual Research Report
磁気ハイパーサーミアの実現とネール緩和に従う超常磁性ナノ微粒子の開発
| Project/Area Number |
25286041
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
一柳 優子 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90240762)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / 磁性 / 微粒子 / 結晶工学 / 物性実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、金属塩化物とメタ珪酸ナトリウムの水溶液を湿式混合する独自の製法で磁気ナノ微粒子を生成し、磁気的性質を明らかにするとともに、官能基や葉酸を修飾し、がん細胞選択性を持たせた上で、磁気微粒子を用いたハイパーサーミア（温熱療法）を実現することを目的とした。
磁気ナノ微粒子は磁性原子の持つ異方性や飽和磁化などのパラメータを考慮しながら組成を吟味し、さらに粒径による磁化の大きさなどを精査しながら作製した。
交流磁化率の測定から磁気緩和に関するパラメータを解析し、ネール緩和やブラウン緩和などの発熱機構を明らかにしつつ、試料の最適化を行った。
さらに、交流磁場を印加することにより、がん細胞のアポトーシスを導く温度上昇を実現し医療技術に貢献する技術を示した。最終的にはヒト乳がん細胞や前立腺がん細胞を用いて、シャーレ上のin vitro実験を実現し、ハイパーサーミア効果を実証した。
今後はMRI,CT,質量分析、磁気イメージングにも同時に使用可能な、微粒子の可能性を追求し、診断と治療を同時に行うことが可能なセラノスティクスを提案する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当該年度までに微粒子の磁気パラメータ（最大磁化、交流磁化率虚数部など）について最適化を行うことができた。より実現へ近づけるためにシャーレにヒト乳がん細胞を当実験室で培養し、継代する技術を構築することができた。医学系の共同研究者の協力により、我々物理系の実験室でも一連のin vitroの実験ができるようになったこと、そしてその結果、ハイパーサーミア効果を確認できたことは計画以上の成果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
磁気ハイパーサーミアの効果が期待できることが明らかになってきたので、さらにin vitroの実験をしっかりと行い、動物実験を視野に入れin vivoの実験へと進めていきたい。
修飾する物質によっては、さまざまな目的に応用が可能であることもわかってきたので、修飾方法についてはさらに探求していくつもりである。
さらなる技術として、磁気イメージング（Magnetic Particle Imaging)の技術も視野に入れ、治療と診断を同時に行えるセラノスティクスの流れを導くことを目指す。
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[Journal Article] Effect of Chelate Ring Size in Iron(II) Isothiocyanato Complexes with Tetradentate Tripyridyl-alkylamine Ligands on Spin Crossover Properties2016
Author(s)
Michael Leibold, Sandra Kisslinger, Frank W. Heinemann, Frank Hampel, Yuko Ichiyanagi. Michael Kein, Patrick Homenya, Franz Renz, Hans Toftlund, Georg Brehm, Siegfried Schneider, Markus Reiher, and Siegfried Schindler
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Journal Title
Z. Anorg. Allg. Chem.
Volume: 642
Pages: 85-94
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] AC Magnetic Susceptibility and Heat Dissipation by Mn1-xZnxFe2O4 Nanoparticles for Hyperthermia Treatment2015
Author(s)
Takaya Kondo, Kazumasa Mori, Masaya Hachisu, Takahiro Yamazaki, Daiki Okamoto, Masatoshi Watanabe, Kohsuke Gonda, Hiroshi Tada, Yoh Hamada, Mayumi Takano, Noriaki Ohuchi, and Yuko Ichiyanagi
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Journal Title
J. Appl. Phys.
Volume: 117
Pages: 17D157
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Mn-Zn ferrite nanoparticles as an agent for hyperthermia treatment, MRI and CT imaging2015
Author(s)
T. Ishikawa, J. Ichikawa, K. Hyodo, S. Morimoto, T. Yamazaki, Y. Hosokai, A. Usui, Y. Machida, S. Saito, M. Takano, M. Tokunaga, K. Gonda, Y. Ichiyanagi
Organizer
9th International Symposium on Nanomedicine
Place of Presentation
三重
Year and Date
2015-12-10 – 2015-12-12
Int'l Joint Research
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