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交流磁場印加時に磁性流体が発する励磁音響効果に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K13666
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 応用物性
研究機関大阪大学

研究代表者

中川 貴  大阪大学, 工学研究科, 招へい教授 (70273589)

研究分担者 清野 智史  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (90432517)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード磁性ナノ粒子 / 励磁音響効果 / 交流磁場 / 位置検出 / 音圧 / 周波数 / 発音遅延 / 磁性流体 / 磁場発生装置 / 物理モデル / 発音遅延時間 / 位相
研究成果の概要

交流磁場を印加したときに磁性流体から交流磁場の周波数の2倍の周波数の音が発生する励磁音響効果について、磁場の強さ、周波数、磁性流体の物性などをパラメータとして物理的な考察を行った。その結果、励磁音響音の音圧は磁場の強さの二乗に比例することがわかった。励磁音響効果の発生メカニズムは、磁性ナノ粒子どうしの磁場中での相互作用と磁場勾配による磁性ナノ粒子の動きであることが物理モデルから明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

交流磁場を印加したときに磁性流体から交流磁場の周波数の2倍の周波数の音が発生する励磁音響効果は、磁場印可から発音までに媒体の伝搬速度より異常な遅れを生じることが分かった。この現象を利用することで、磁性ナノ粒子の位置を特定することができる。このことから、磁気ハイパーサーミア、薬剤輸送、造影剤など様々な医療応用が提唱されている磁性ナノ粒子の生体内での分布を測定することが可能となり、磁性ナノ粒子の生体への適用性を拡張することになった。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [学会発表] 交流磁場中の磁性ナノ粒子の挙動とハイパーサーミアへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      中川貴
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空隙100mmの磁気ハイパーサーミア用磁気回路型磁場発生装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤哲也,中川 貴,長谷川 諒,清野智史,山本孝夫
    • 学会等名
      第42回日本磁気学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁気ハイパーサーミア用磁場発生装置の励磁能力に空隙が及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤哲也、中川貴、藤枝俊、清野智史、山本孝夫
    • 学会等名
      第4回 IEEE 関西四国磁性研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁気ハイパーサーミアに用いる角形励磁コイルの性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      杉和史、伊藤哲也、中川貴、藤枝俊、清野智史、山本孝夫
    • 学会等名
      第4回 IEEE 関西四国磁性研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁性流体の励磁音響効果の発音遅延時間の研究2018

    • 著者名/発表者名
      浅井隆久、中川貴、藤枝俊、清野智史、山本孝夫
    • 学会等名
      第4回 IEEE 関西四国磁性研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁性流体の粘性が励磁音響波に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      浅井隆久、中川貴、山本孝夫、清野智史
    • 学会等名
      第3回 IEEE 関西四国磁性研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁性流体の物性が励磁音響効果に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      浅井隆久,中川貴,清野智史,山本孝夫
    • 学会等名
      平成29年度 磁性流体連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Sonic Wave Emission by Stimulated Magnetic Nanoparticles under Alternating Magnetic Field2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakagawa, Iwao Ishida, Satoshi Seino, Takao A. Yamamoto
    • 学会等名
      International Workshop on Magnetic Bio-Sensing
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ(福岡県,福岡市)
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 磁性ナノ粒子を用いたがんの温熱治療:その周辺技術の開発状況2016

    • 著者名/発表者名
      中川貴、清野智史、山本孝夫
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県,つくば市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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