バイオデバイス用ナノ磁気センシング・システム

• 研究課題/領域番号: 20310077
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 北本 仁孝 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (10272676)
• 連携研究者: 柘植 丈治 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (70332260)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2010年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2009年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2008年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
• キーワード: ナノバイオ / スピントロニクス / 磁性ナノ粒子 / スピンエレクトロニクス / マイクロ・ナノデバイス

研究概要

医療やバイオ分野においてタンパク質、DNA、ウイルスのような生体関連物質を高感度で検出するための標識となる磁気ビーズと磁気センサを用いたシステムの主構成要素とその統合について検討を行った。高分子を用いることで高い磁気応答性を有する鉄・白金合金ナノ粒子の集積体からなる磁気ビーズの作製に成功した。またそのビーズを検出するトンネル磁気抵抗効果型磁気センサを作製するための手法を開発し、マイクロ流体デバイスにそれらを搭載した。

研究成果

• [雑誌論文] Ferromagnetic FePt-Nanoparticles/ Polycation Hybrid Capsules Designed for a Magnetically Guided Drug Delivery System (2011)
  • 著者名/発表者名: 渕上輝顕, 河村亮, 北本仁孝, 中川勝, 並木禎尚
  • 雑誌名: Langmuir vol.27[6] ページ: 2923-2928
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferromagnetic FePt-Nanoparticles/Polycation Hybrid Capsules Designed for a Magnetically Guided Drug Delivery System (2011)
  • 著者名/発表者名: Teruaki Fuchigami, Ryo Kawamura, Yoshitaka Kitamoto, et. al.i
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 27 ページ: 2923-2928
  • 査読あり
• [雑誌論文] FePt/SiO2複合型磁性ナノ粒子の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渕上輝顕, 河村亮, 山崎陽太郎, 北本仁孝, 中川勝, 並木禎尚
  • 雑誌名: J.Jpn.Soc.Powder Powder Metallurgy vol.57[9] ページ: 636-641
  • 査読あり
• [雑誌論文] FePt/SiO_2複合型磁性ナノ粒子の作製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渕上輝顕, 河村亮, 山崎陽太郎, 北本仁孝. 中川勝, 並太禎尚
  • 雑誌名: J.Jpn.Soc.Powder Powder Metallurgy 巻: 57 ページ: 636-641
  • NAID: 10026725766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Synthesis of FePt Nanoparticles with High Alternate Current Magnetic Susceptibility for Biomedical Applications (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Kitamoto, Jing-Sha He
  • 雑誌名: Electrochimica Acta vol.54[25] ページ: 5969-5972
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous magnetic behavior in FePt nanoparticles chemically synthesized with polymer protective agent (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashi Iwamoto, Yoshitaka Kitamoto, Naoki Toshima
  • 雑誌名: Physica B vol.404 ページ: 2080-2085
  • 査読あり
• [雑誌論文] Annealing-induced Solid-phase Epitaxy at Interfaces between CoFeB Layers and MgO Barrier-layer in CoFeB/MgO/CoFeB Magnetic Tunnel Junctions and their Magnetic Properties (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Kitamoto, T.Takeuchi, K.Tsunekawa, Y.S.Choi, Y.Nagamine, D.D.Djayaprawira
  • 雑誌名: ECS Transactions vol.16[45] ページ: 37-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水溶性高分子で保護したFe-Ptナノ粒子の合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北本仁孝, 何浄沙, 山崎陽太郎
  • 雑誌名: J.Jpn.Soc.Powder Powder Metallurgy vol.56[9] ページ: 568-573
  • 査読あり
• [雑誌論文] FePt/酸化鉄コアシェル・ナノ粒子の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北本仁孝, 木村健一郎, 山崎陽太郎
  • 雑誌名: J.Jpn.Soc.Powder Powder Metallurgy vol.56[3] ページ: 121-126
  • NAID: 10025398302
  • 査読あり
• [雑誌論文] 水溶性高分子で保護したFe-Ptナノ粒子の合成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大本仁孝, 何浄沙, 山崎陽太郎
  • 雑誌名: J.Jpn.Soc.Powder Powder Metallurgy 56 ページ: 568-573
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous magnetic behavior in FePt nanoparticles chemically synthesized with polymer protective agent (2009)
  • 著者名/発表者名: Takashi Iwamoto, Yoshitaka Kitamoto, Naoki Toshima
  • 雑誌名: Physica B 404 ページ: 2080-2085
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Syntesis of FePt Nanoparticles with High Alternate Current Magnetic Susceptibility for Biomedical Applications (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Kitamoto, Jing-Sha He
  • 雑誌名: Electrochimica Acta 54 ページ: 5969-5972
  • 査読あり
• [雑誌論文] FePt/酸化鉄コアシェル・ナノ粒子の作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北本仁孝, 木村健一郎, 山崎陽太郎
  • 雑誌名: J. Jpn. Soc. Powder Powder Metallurgy 56 ページ: 121-126
  • NAID: 10025398302
  • 査読あり
• [学会発表] FePt-nanoparticles /polycation magnetic capsules designed for magnetically guided drug delivery system (2010)
  • 著者名/発表者名: 渕上輝顕, 河村亮, 北本仁孝, 中川勝, 並木禎尚
  • 学会等名: The 55th Annual Conference on Magnetism & Magnetic Materials
  • 発表場所: Atlanta, USA
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 磁気誘導ドラッグ・デリバリー・システムに用いる柔軟なFePt/高分子電解質複合シェルから構成された磁性中空構造体 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渕上輝顕, 河村亮, 北本仁孝, 中川勝, 並木禎尚
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 茨城県・つくば市
  • 年月日: 2010-09-04
• [学会発表] 極薄で柔軟なFePt/高分子複合シェルを持つ磁性中空構造体 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渕上輝顕, 河村亮, 北本仁孝, 中川勝, 並木禎尚
  • 学会等名: 2010年電気化学会・秋季大会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] ドラッグデリバリーシステムを模したマイクロ流路中の磁性微粒子捕捉実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大澤邦彦, 平田博之, 山崎陽太郎, 北本仁孝
  • 学会等名: 粉体粉末冶金教会平成22年度春季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 磁気誘導ドラッグ・デリバリー・システムに用いる柔軟なFePt/高分子電解質複合シェルから構成された磁性中空構造体 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渕上輝顕, 河村亮, 北本仁孝, 中川勝, 並木禎尚
  • 学会等名: 第34回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] バイオ・医療用磁性粒子分散体の交流磁化率 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田博之, 北本仁孝
  • 学会等名: 2009年電気化学会・秋季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] バイオ・医療用磁性粒子分散体の交流磁化率 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田博之, 北本仁孝
  • 学会等名: 2009年電気化学会・秋季大会
  • 発表場所: 東京農工大学・小金井市
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 医療への応用に向けた磁性粒子分散溶液の磁気特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平田博之, 何浄沙, 山崎陽太郎, 北本仁孝
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会講演概要集平成21年度春季大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-06-04
• [学会発表] ンネル磁気抵抗効果型磁気センサー作製のためのドライエッチングプロセス (2009)
  • 著者名/発表者名: 王大千, 山田啓太, 北本仁孝
  • 学会等名: 電気化学会第76回大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] トンネル磁気抵抗効果型磁気センサー作製のためのドライエッチングプロセス (2009)
  • 著者名/発表者名: 王大千, 山田啓太, 北本仁孝
  • 学会等名: 電気化学会第7 6回大会
  • 発表場所: 京都大学, 京都市
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] Chemical Synthesis of FePt/Fe-oxide Composite Nanoparticles with High Alternate Current Magnetic Susceptibility for Biomedical Applications (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Kitamoto, Jing-Sha He
  • 学会等名: The 53rd Annual Conference on Magnetism & Magnetic Materials
  • 発表場所: Austin, USA
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] Chemical Synthesis of FePt/Fe-oxide Composite Nanoparticles with High Alternate Current Magnetic Susceptibility for Biomedical Applications (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Kitamoto, Jing-Sha He
  • 学会等名: 53^<rd> Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
  • 発表場所: Austin, Texas, USA
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] 水溶性高分子で保護したFe-Ptナノ粒子の合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 北本仁孝, 何浄沙, 山崎陽太郎
  • 学会等名: (社)粉体粉末冶金協会平成20年度秋季大会
  • 発表場所: 九州大学, 福岡市
  • 年月日: 2008-11-06
• [学会発表] Chemical Synthesis of FePt Nanoparticles with High Alternate Current Magnetic Susceptibility for Biomedical Applications (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Kitamoto, Jing-Sha He
  • 学会等名: The Seventh International Symposium on Electrochemical Micro & Nanosystem Technologies
  • 発表場所: Kibbutz Ein Gedi, Israel
  • 年月日: 2008-09-17
• [産業財産権] 磁性粒子、及びその製造方法、並びに磁性粒子含有製剤 (2011)
  • 発明者名: 並木禎尚、北本仁孝、渕上輝顕、河村亮、中川勝
  • 権利者名: 学校法人慈恵大学、国立大学法人東京工業大学、国立大学法人東北大学
  • 出願年月日: 2011-02-04
  • 外国
• [産業財産権] 磁性粒子、及びその製造方法、並びに磁性粒子含有製剤 (2010)
  • 発明者名: 並木禎尚, 北本仁孝, 渕上輝顕, 河村亮, 中川勝
  • 権利者名: 学校法人慈恵大学, 国立大学法人東京工業大学, 国立大学法人東北大学
  • 産業財産権番号: 2010-025660
  • 出願年月日: 2010-02-08
• [産業財産権] 磁性微粒子含有剤形、及びその製造方法、並びに磁性微粒子含有製剤 (2009)
  • 発明者名: 並木禎尚, 北本仁孝
  • 権利者名: 学校法人慈恵大学, 国立大学法人東京工業大学
  • 産業財産権番号: 2009-269635
  • 出願年月日: 2009-11-27
• [産業財産権] 磁性微粒子含有剤形、びその製造方法、並びに磁性微粒子含有製剤 (2009)
  • 発明者名: 並木禎尚, 北本仁孝
  • 権利者名: 学校法人慈恵大学,国立大学法人東京工業大学
  • 産業財産権番号: 2009-269635
  • 出願年月日: 2009-11-27