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磁性カーボンナノチューブを用いた革新的セラノスティクスシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K20080
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 人間医工学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

西條 芳文  東北大学, 医工学研究科, 教授 (00292277)

研究協力者 小玉 哲也  
加藤 俊顕  
シレガール シャフリル  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワードセラノスティクス / カーボンナノチューブ / 光音響イメージング / 温熱治療
研究成果の概要

磁性カーボンナノチューブを用いたセラノスティクスシステムとして、診断としては光音響イメージング用磁性カーボンナノチューブ(M-CNT)を開発し、吸光係数計測により光音響イメージングへの適合性を証明し、さらに、画像構築法としてnon local means denoising法の光音響信号のノイズ軽減を行った。治療としてはM-CNTに磁場をかけた際の振動計測を行うとともに加熱中のM-CNTの挙動のシミュレーションによりがん組織への応用可能性を証明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナノ粒子の製造技術の発展により、MRIや超音波用の造影剤を抗がん剤や遺伝子で修飾し、がん組織を診断すると同時に治療を行うセラノスティクス(therapy + diagnosticsの合成語)の研究が盛んにおこなわれている。本研究では、磁性カーボンナノチューブをセラノスティクスに応用するために、診断としては分解能30ミクロンの光音響イメージング、治療としては光が到達しない深部での温度上昇を可能にする高周波誘導加熱のそれぞれについて実証した。本研究成果により、磁性カーボンナノチューブによる革新的なセラノスティクス手法の基盤が開発された。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Basic study of improvement of axial resolution and suppression of time side lobe by phase-corrected Wiener filtering in photoacoustic tomography.2018

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka Ryo, Yoshizawa Shin, Umemura ShinIchiro, Saijo Yoshifumi
    • 雑誌名

      Jpn J Appl Phys.

      巻: 57 号: 7S1 ページ: 07LD11-07LD11

    • DOI

      10.7567/jjap.57.07ld11

    • NAID

      210000149310

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A theoretical model of laser heating carbon nanotubes.2018

    • 著者名/発表者名
      Siregar Syahril, Oktamuliani Sri, Saijo Yoshifumi.
    • 雑誌名

      Nanomaterials

      巻: 8 号: 8 ページ: 580-580

    • DOI

      10.3390/nano8080580

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Optical resolution photoacoustic microscopy with fast laser scanning and fixed photoacoustic detector.2018

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Kodai, Shintate Ryo, Nagaoka Ryo, Saijo Yoshifumi
    • 雑誌名

      Conf Proc 39th IEEE Eng Med Biol Soc

      巻: 1 ページ: 4800-4803

    • DOI

      10.1109/embc.2018.8513104

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A method for the design of ultrasonic devices for scanning acoustic microscopy using impulsive signals2018

    • 著者名/発表者名
      Arakawa Mototaka、Kanai Hiroshi、Ishikawa Kazuo、Nagaoka Ryo、Kobayashi Kazuto、Saijo Yoshifumi
    • 雑誌名

      Ultrasonics

      巻: 84 ページ: 172-179

    • DOI

      10.1016/j.ultras.2017.10.023

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of murine lymph vessels using photoacoustic imaging with contrast agents2018

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka Ryo、Tabata Takuya、Yoshizawa Shin、Umemura Shin-ichiro、Saijo Yoshifumi
    • 雑誌名

      Photoacoustics

      巻: 9 ページ: 39-48

    • DOI

      10.1016/j.pacs.2018.01.001

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sparse-representation-based denoising of photoacoustic images2017

    • 著者名/発表者名
      Ul Haq Israr、Nagaoka Ryo、Siregar Syahril、Saijo Yoshifumi
    • 雑誌名

      Biomed Phys Eng Express

      巻: 3 号: 4 ページ: 045014-045014

    • DOI

      10.1088/2057-1976/aa7a44

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Photoacoustic and ultrasound microscope for imaging of three-dimensional skin vasculature.2018

    • 著者名/発表者名
      Saijo Yoshifumi, Nagaoka Ryo, Shintate Ryo, Iwazaki Hideaki, Omuro Toshiyuki, Ida Taiishiro, Yoshizawa Shin, Umernura
    • 学会等名
      III International Caparica conference on ultrasonic-based applications: from analysis to synthesis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High frame rate photoacoustic imaging of micro vessel.2018

    • 著者名/発表者名
      Saijo Yoshifumi, Ishikawa Kodai, Shintate Ryo, Nagaoka Ryo
    • 学会等名
      2018 Progress in Electromagnetics Research Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of skin aging with photoacoustic and ultrasound microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Saijo Yoshifumi
    • 学会等名
      ICME International Conference on Complex Medical Engineering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Photoacoustic imaging of human skin with parabolic array transducer and tunable laser.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Saijo
    • 学会等名
      IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High Frequency Ultrasound Imaging and its Recent Progress with Optics.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshifumi Saijo
    • 学会等名
      The International Conference on Biomedical Ultrasound 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 西條研究室

    • URL

      http://www.ecei.tohoku.ac.jp/imaging/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] Saijo Laboratory

    • URL

      http://www.ecei.tohoku.ac.jp/imaging/index-e.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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