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磁性ナノ粒子磁気発熱量の実験的予測とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K14512
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分28050:ナノマイクロシステム関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

岡 智絵美  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (70823285)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード磁性ナノ粒子 / 磁気発熱 / がん磁気温熱療法 / 粒子間距離 / シリカ被覆 / 温熱療法 / アクチュエータ / マイクロバルブ / マイクロシステム
研究開始時の研究の概要

磁性ナノ粒子は交流磁場中で発熱する特性を有しており,この発熱特性はがん温熱療法,ドラッグデリバリー,マイクロシステム遠隔駆動へ応用可能である.磁性ナノ粒子の発熱特性応用では,実際の発熱量を予測した粒子設計が重要となるが,発熱量を正確に予測する式はまだない.そこで本研究では,理論式では考慮されていない磁性ナノ粒子間距離および磁気的相互作用の大きさが,発熱量にどのような影響を及ぼすのかを解明し,理論式を補正した実験式の導出と,その応用を目指す.

研究成果の概要

磁性ナノ粒子は交流磁場中で発熱する特性を有しており,がん磁気温熱療法,ドラッグデリバリー,マイクロシステム遠隔駆動への応用が期待されている.磁性ナノ粒子の発熱特性応用では,磁性ナノ粒子の発熱を正確に制御することが重要である.しかし,実在する磁性ナノ粒子の発熱量を正確に予測する方法はまだない.そこで本研究では,磁性ナノ粒子の発熱量を算出可能な実験式導出とその応用を着想した.そして,磁性ナノ粒子間磁気的相互作用の大きさを用いて,発熱量理論式を補正することで,実験式を導出できる可能性を見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

磁性ナノ粒子間磁気的相互作用の大きさが,磁性ナノ粒子の交流磁場下における発熱に影響を及ぼすことは,シミュレーションを用いた研究などで報告されているが,実験的にそれを明らかにした例はほとんどない.また,本研究の成果は,磁性ナノ粒子の発熱量予測に貢献する成果であり,将来的に磁性ナノ粒子を用いたがん治療やマイクロデバイス開発の促進に繋がるものである.

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 その他

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] Volume control of thermo-responsive gels including magnetic-nanoparticle2022

    • 著者名/発表者名
      Naoki Okada, Junpei Sakurai, Seiichi Hata, Chiemi Oka
    • 学会等名
      35th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁性ナノ粒子の磁気発熱で駆動する無配線マイクロバルブ2022

    • 著者名/発表者名
      谷平 光一,三輪 大貴 ,櫻井 淳平,秦 誠一,岡 智絵美
    • 学会等名
      応用物理学会 第13回集積化MEMSワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 磁性ナノ粒子添加熱応答性ゲルの収縮挙動解明2022

    • 著者名/発表者名
      岡田 尚樹,櫻井 淳平,秦 誠一,岡 智絵美
    • 学会等名
      2022年電気化学秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 磁性酸化鉄ナノ粒子の発熱特性と医療応用2022

    • 著者名/発表者名
      岡 智絵美
    • 学会等名
      応用物理学会2022年度東海NFRW・若手チャプタージョイントワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 所属研究室Webサイト

    • URL

      http://mnm.mae.nagoya-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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