| 研究課題/領域番号 |
20H02514
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27020:反応工学およびプロセスシステム工学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
高見 誠一 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40311550)
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| 研究分担者 |
武田 志乃 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 放射線規制科学研究部, 上席研究員 (00272203)
沼子 千弥 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (80284280)
佐藤 和好 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (40437299)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 蛍光ナノ粒子 / 金属酸化物 / 希土類添加 / 水熱合成 / 表面修飾 / 金属酸化物ナノ粒子 / 蛍光 / 酸化物ナノ粒子 / 細胞内動態 / 蛍光ナノ結晶 / ナノ粒子 / 細胞 / 細胞取り込み / 希土類ドープ酸化物 / 流通式装置 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究申請では、蛍光を発する金属酸化物ナノ結晶をトレーサとして用いた細胞内部における物質移動ダイナミクスの評価に挑戦するため、反応工学的アプローチを駆使して非平衡に近い水熱合成場における酸化物ナノ結晶への希土類元素の添加条件を明らかにするとともに、蛍光酸化物ナノ結晶合成原料の開発、生体内分散の実現、ナノ結晶の細胞内導入と細胞内ダイナミクスの観察に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
本研究より、紫外線やX線照射下で蛍光を示す希土類添加金属酸化物ナノ粒子を水熱合成する条件を見出した。合成された粒子は30~40 nm程度の粒径を有し、焼成過程を経ていないので有機分子の共存下で合成することで表面修飾および分散性の制御もできることを確認した。希土類元素を変えることで発光スペクトルも制御でき、これら粒子は動物細胞内における物質移動などのトレーサーなどとして用いることが期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来、多くの蛍光体は高温焼成プロセスで合成されてきたたが、生成した粒子サイズが大きいという問題点があった。また、溶液中における化合物半導体ナノ粒子の合成も研究されてきたが、毒性を示すものも多かった。本研究では、高温高圧水中で比較的安定かつ安全な酸化物粒子を合成することに成功した。さらに、高原子番号のルテチウム含むLu3Al5O12ナノ粒子を合成することで、X線照射下での蛍光を実現している。
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