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ガンの温熱療法への応用を目的とした磁性ナノ粒子の自己配列化と発熱特性に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03991
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分19020:熱工学関連
研究機関東洋大学

研究代表者

森本 久雄  東洋大学, 理工学部, 教授 (00385957)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード磁性ナノ粒子 / 温熱療法 / 自己配列化 / 交流磁場
研究成果の概要

本研究では,ガンの温熱療法への応用を目的として高周波交流磁場中における強磁性ナノ粒子の自己配列化および発熱をコンピュータシミュレーションと実験により解析した.外部磁場中において強磁性ナノ粒子は自己配列化してクラスターを形成するが,粒子の発熱効率はそれらクラスターの構造に応じて変化することがわかった.クラスター構造および粒子発熱量が外部磁場強度や粒子の充填率などの実験条件に対してどのように変化するかを明らかにするとともに,粒子のクラスター構造が発熱量におよぼす効果を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年,交流磁場中における強磁性ナノ粒子の発熱を利用したガンの温熱療法に関する研究が数多く行われているが,それらの多くは粒子個々の機能をより高めることによってガン治療の効率化を図ろうとするものである.一方,本研究では粒子集団の振る舞いに着目し,強磁性ナノ粒子の自己組織化が粒子の発熱効率におよぼす効果を解析した.本研究成果は従来研究にて開発された様々な新規磁性ナノ粒子にももちろん適用可能であり,粒子個々の機能と集団としての機能を組み合わせることによって温熱治療のさらなる効率化,さらにはナノ粒子を利用した新たなガン治療法の開発に繋がるものと期待される.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 11件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nonequilibrium cluster structures formed in a thin magnetorheological fluid layer subjected to a dc magnetic field2020

    • 著者名/発表者名
      Ukai Tomofumi、Dong Jun、Maekawa Toru、Morimoto Hisao
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 10 号: 5 ページ: 055012-055012

    • DOI

      10.1063/1.5144574

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Enzymatic activity and thermostability of α-amylase used as a cross-linker for the creation of ferromagnetic nanoparticle clusters2019

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, T. Mizuki, T. Maekawa and H. Morimoto
    • 学会等名
      An International Conference on Colloid & Surface Science (OKINAWA COLLOIDS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Immobilization of α-amylase on ferromagnetic colloidal particles and its enzymatic activity under an ac/dc combined magnetic field2019

    • 著者名/発表者名
      M. Karube, M. Suzuki, T. Mizuki, T. Maekawa and H. Morimoto
    • 学会等名
      An International Conference on Colloid & Surface Science (OKINAWA COLLOIDS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two-dimensional percolation in a thin magnetorheological fluid layer induced by an external dc magnetic field2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Hamada, T. Ukai and H. Morimoto
    • 学会等名
      An International Conference on Colloid & Surface Science (OKINAWA COLLOIDS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Active control of cluster patterns formed by magnetic particles in a fluctuating magnetic field2019

    • 著者名/発表者名
      A. B. Salah, T. Ukai, S. Kurosu, H. Morimoto and T. Maekawa
    • 学会等名
      An International Conference on Colloid & Surface Science (OKINAWA COLLOIDS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clusters formed by superparamagnetic colloidal particles in a thin magnetorheological fluid layer induced by a dc magnetic field2019

    • 著者名/発表者名
      T. Ukai, Y. Hamada, T. Maekawa and H. Morimoto
    • 学会等名
      An International Conference on Colloid & Surface Science (OKINAWA COLLOIDS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlled pattern formation consisting of fullerene on a substrate via the coffee-ring effect2019

    • 著者名/発表者名
      S. Kurosu, H. Morimoto, K. Takahashi and T. Maekawa
    • 学会等名
      An International Conference on Colloid & Surface Science (OKINAWA COLLOIDS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cluster formation and enzymatic activity of enzyme/ferromagnetic particle hybrids under an ac/dc combined magnetic field2018

    • 著者名/発表者名
      M. Karube, M. Suzuki, T. Mizuki, T. Ukai, T. Maekawa and H. Morimoto
    • 学会等名
      13th International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of concentric patterns composed of fullerene nano-fibres via convective self-assembly2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kurosu, H. Morimoto, G. Takase, T. Masuda and T. Maekawa
    • 学会等名
      13th International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PCR utilizing the photothermal effect of carbon-encapsulated iron nanoparticles2018

    • 著者名/発表者名
      T. Kawamata, M. Suzuki, T. Mizuki, T. Maekawa and H. Morimoto
    • 学会等名
      13th International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanostructures composed of enzyme and ferromagnetic nanoparticles, and their enzymatic activity under external magnetic fields2018

    • 著者名/発表者名
      M. Suzuki, T. Mizuki, T. Maekawa and H. Morimoto
    • 学会等名
      13th International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structures formed via self-assembly in a superparamagnetic colloidal suspension subjected to an external magnetic field2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ukai, Y. Hamada, T. Maekawa and H. Morimoto
    • 学会等名
      13th International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Activation of enzymes utilizing magnetic particles2018

    • 著者名/発表者名
      H. Morimoto
    • 学会等名
      Workshop "New Opportunities for Interdisciplinary Research in BIO-NANO-SCIENCE", Politehnica University of Timisoara
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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