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異分野理論の融合による磁性ナノ粒子の誘導加熱理論の確立と新規合成プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K05216
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28030:ナノ材料科学関連
研究機関大阪公立大学 (2022)
大阪府立大学 (2019-2021)

研究代表者

岩崎 智宏  大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (50295721)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード磁性ナノ粒子 / 誘導加熱 / 磁気ハイパーサーミア / フェライト
研究開始時の研究の概要

実用化が期待されているがん温熱療法(磁気ハイパーサーミア)を実現するためには、発熱体である磁性ナノ粒子の誘導加熱を制御する因子を明らかにする新しい理論を確立するとともに、最適な物性・特性をもつ磁性ナノ粒子を設計し、これを的確に合成する新規プロセスを構築しなければならない。とくに理論の確立では従来の理論で問題とされてきたナノ粒子の粒子径分布の考慮だけでなく、異分野の理論、すなわち移動現象論やコロイド科学、結晶学などの知見を融合する必要がある。本研究は研究代表者がこれまでに得た研究成果を基に、従来にない全く新しい発想で、磁気ハイパーサーミアの実現における大きな障害の解消を目指す。

研究成果の概要

新たながん治療法である磁気ハイパーサーミアの実現に向け、新しい誘導加熱理論を構築するとともに、最適な磁性ナノ粒子を合成するために、磁性ナノ粒子の磁気異方性の指標である異方性定数と発熱量との関係に着目し、超常磁性ナノ粒子の双極子相互作用が誘導加熱に及ぼす影響について理論的および実験的な検討を行った。その結果、誘導加熱における重要な発熱メカニズムが明らかになり、新たな理論構築への指針を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在のがん治療法は、治療効果は大きいものの、治療時の患者への身体的・精神的負担が大きく、また、高額な治療費など、早急に改善すべき課題が残されている。新しいがん治療法の一つである温熱治療(磁気ハイパーサーミア)は、これらの問題の解決策の一つとして期待されている。本研究の成果は、磁気ハイパーサーミアの実現に向けて必要不可欠な誘導加熱の予測と治療に用いる発熱材料の合成に関する技術の進歩に寄与するものである。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Low-temperature solvent-free synthesis of polycrystalline hematite nanoparticles via mechanochemical activation and their adsorption properties for Congo red2022

    • 著者名/発表者名
      Onizuka Takahiro、Iwasaki Tomohiro
    • 雑誌名

      Solid State Sciences

      巻: 129 ページ: 106917-106917

    • DOI

      10.1016/j.solidstatesciences.2022.106917

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comparative study of the magnetic induction heating properties of rare earth (RE = Y, La, Ce, Pr, Nd, Gd and Yb)-substituted magnesium?zinc ferrites2021

    • 著者名/発表者名
      Hirosawa Fumie、Iwasaki Tomohiro
    • 雑誌名

      Solid State Sciences

      巻: 118 ページ: 106655-106655

    • DOI

      10.1016/j.solidstatesciences.2021.106655

    • NAID

      120007184127

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanochemically assisted synthesis of La0.7Sr0.3MnO3 nanoparticles and induction heating properties of the composites with hydroxyapatite2021

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Tomohiro、Takeda Rie
    • 雑誌名

      Current Applied Physics

      巻: 25 ページ: 12-17

    • DOI

      10.1016/j.cap.2021.02.007

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] メカノケミカル活性化を利用したヘマタイト/マグネタイト複合ナノ粒子の無溶媒合成2023

    • 著者名/発表者名
      鬼塚貴大、岩崎智宏
    • 学会等名
      化学工学会第88年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Mechanochemically assisted synthesis of hematite nanoparticles via homogeneous precipitation2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Onizuka, Tomohiro Iwasaki
    • 学会等名
      The 8th Asian Particle Technology Symposium (APT 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マグネシウム亜鉛フェライトナノ粒子の誘導加熱特性2019

    • 著者名/発表者名
      香山実希,岩崎智宏,岩田政司
    • 学会等名
      化学工学会粒子・流体プロセス部会粉体プロセス分科会第一回粉体プロセス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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