2016 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation method for analysis of heating mechanism of intercellular magnetic nanoparticles
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26289124
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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, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30251763)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 努 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 助手 (70251767)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 計測工学 / 磁性 / ナノ粒子 / 磁性ナノ粒子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がん温熱治療は傷跡や副作用などの患者負担が少ない治療法である。腫瘍に集約可能な低濃度の磁性ナノ粒子で十分な発熱を得ることが課題である。細胞内に分散若しくは局在する磁性ナノ粒子の発熱特性とその磁界強度・周波数依存を評価するための測定手法を確立し、低強度・低周波数磁界で高い発熱を示す最適な粒径、修飾種を明らかにすることを研究目的とした。細胞の温度を実測できないために、交流磁気特性から磁性ナノ粒子の発熱を算出することが本研究の特色である。以下に得られた研究成果を示す。
(1) 磁性ナノ粒子の発熱特性と磁気特性を測定した。溶媒中に分散する微量の磁性ナノ粒子の交流磁気特性を高精度に評価可能な計測システムを構築した。
(2) 細胞内の磁性ナノ粒子は、物理的に束縛されているためにブラウン緩和は生じないと報告されている。本研究では初期的な結果ではあるが細胞中の磁性ナノ粒子の交流磁気特性を測定することに成功し、発熱量を定量的に示すことができた。
(3) 磁性ナノ粒子の交流磁気特性において、溶媒中に分散する試料と固体中に固定した試料を用いて、励磁磁場の強度・周波数依存を明らかにすることができた。この測定結果から磁性ナノ粒子間の双極子相互作用が顕在化される濃度条件、並びにそれが観測される周波数領域を明らかにした。
(5) 高い発熱を示す最適な粒径、修飾種を提示することについては、磁性ナノ粒子のコア径と、コア粒子の凝集状態などこれまでに多くは議論されていない要素が関連しており、それが磁性ナノ粒子の単純な最適設計を妨げているとの知見を得た。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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