磁性ナノ粒子の発熱機構と培養細胞中の存在形態の評価分析法の開発

• 研究課題/領域番号: 23360179
• 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: 計測工学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 竹村 泰司 横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (30251763)
• 研究分担者: 山田 努 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (70251767)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2011年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
• キーワード: 磁性ナノ粒子 / がん温熱治療 / 磁気緩和

研究概要

がん温熱治療（ハイパーサーミア）は、傷跡や副作用のない、患者負担が軽微な治療法として期待される。腫瘍部に集約させた磁性ナノ粒子を外部交流磁界で発熱させる方法が有望である。腫瘍部を選択的に十分に加温するためには、低磁界強度で高効率に発熱する磁性ナノ粒子の開発が急務である。磁性ナノ粒子の発熱機構を明らかにするために、発熱特性及び細胞添加時の特性を評価する手法を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Physical Parameters to Enhance AC Magnetically Induced Heating Power of Ferrite Nanoparticles for Hyperthermia in Nanomedicine (2013)
  • 著者名/発表者名: Minhong Jeun, Sanghoon Lee, Yu Jeong Kim, Hwa Yeon Jo, Ki Ho Park, Sun Ha Paek, Yasushi Takemura, and Seongtae Bae
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Nanotechnology 巻: Vol. 12 , Issue 3 号: 3 ページ: 314-322
  • DOI: 10.1109/tnano.2013.2247414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transfection efficiency influenced by aggregation of DNA/polyethylenimine max/magnetic nanoparticle complexes (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ota, Yoshiyuki Takahashi, Asahi Tomitaka, Tsutomu Yamada, Daisuke Kami, Masatoshi Watanabe, Yasushi Takemura
  • 雑誌名: Journal of Nanoparticle Research 巻: 15, 1653 号: 5 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1007/s11051-013-1653-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-heating temperature and ac hysteresis of magnetic iron oxide nanoparticles and their dependence on secondary particle size (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura, K.Ueda, A. Tomitaka, T.Yamada, Y. Takemura
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: vol. 49, no. 1 号: 1 ページ: 240-243
  • DOI: 10.1109/tmag.2012.2226567
  • 査読あり
• [雑誌論文] 液中分散された磁性ナノ粒子の高周波励磁における磁気緩和 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田浩司, 冨高あさひ, 山田努, 竹村泰司
  • 雑誌名: 電気学会論文誌． Ａ 巻: 132 号: 10 ページ: 813-817
  • DOI: 10.1541/ieejfms.132.813
  • NAID: 10031120035
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic nanoparticle hyperthermia using Pluronic-coated Fe_3O_4 nanoparticles : an in vitro study (2012)
  • 著者名/発表者名: Asahi Tomitaka, Tsutomu Yamada and Yasushi Takemura
  • 雑誌名: Journal of Nanomaterials 巻: Volume 2012, Article ID 480626 号: 1 ページ: 5-5
  • DOI: 10.1155/2012/480626
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heat dissipation and magnetic properties of surface-coated Fe_3O_4 nanoparticles for biomedical applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Asahi Tomitaka, Koji Ueda, Tsutomu Yamada, Yasushi Takemura
  • 雑誌名: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 巻: Volume 324, Issue 21 号: 21 ページ: 3437-3442
  • DOI: 10.1016/j.jmmm.2012.02.060
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical limits of pure superparamagnetic Fe_3O_4 nanoparticles for a local hyperthermia agent in nanomedicine (2012)
  • 著者名/発表者名: Minhong Jeun, Sanghoon Lee, Jae Kyeong Kang, Asahi Tomitaka, Keon Wook Kang, Young Il Kim, Yasushi Takemura, Kyung-Won Chung, Jiyeon Kwak and Seongtae Bae
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 100, 092406 号: 9 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1063/1.3689751
  • 査読あり
• [学会発表] Evaluation of hysteresis loop and magnetic relaxation time of magnetic nanoparticles under alternating magnetic field (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ota, Kosuke Nakamura, Asahi Tomitaka, Tsutomu Yamada, Yasushi Takemura
  • 学会等名: 4th International Workshop on Magnetic Particle Imaging (IWMPI 2014)
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] Evaluation of magnetic nanoparticles for biomedical applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 2013 EMN (Energy Materials and Nanotechnology) Fall Meeting, INVITED, Abstracts Book of 2013 EMN Fall Meeting
  • 発表場所: Orland, USA
  • 年月日: 2013-11-07
• [学会発表] ポリエチレンイミンおよびその修飾磁性ナノ粒子の異なる細胞内局在の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大多哲史, 冨高あさひ, 山田努, 大介, 五條理志, 渡邉昌俊, 竹村泰司
  • 学会等名: 第51回日本人工臓器学会大会(共催 : 第5回国際人工臓器学術大会,第21回国際ロータリー血液ポンプ学会大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-09-27
• [学会発表] Transfection of polyethylenimine and its coated magnetic nanoparticles by different pathways in cytoplasm (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ota, A. Tomitaka, T. Yamada, D. Kami, M. Watanabe, Y. Takemura
  • 学会等名: Biomedical Engineering Society, Annual Meeting 2013, P-Th-A- 200
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] 磁性ナノ粒子を用いた遺伝子導入法とその導入効率における交流磁場の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清野貴史, 大多哲史, 高橋慶行, 冨高あさひ, 上大介, 渡邉昌俊, 山田努, 竹村泰司
  • 学会等名: 電気学会 基礎・材料・共通部門大会,12-P-15
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] 抗体を結合させた磁性ナノ粒子を用いたがん温熱治療の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤池正平, 大多哲史, 山崎直哉, 冨高あさひ, 山田努, 竹村泰司
  • 学会等名: 平成25年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会,12-P-23
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] ポリエチレンイミン修飾磁性ナノ粒子/DNA 複合体の凝集に依存した遺伝子導入効率 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大多哲史, 冨高あさひ, 山田努, 上大介, 渡邉昌俊, 竹村泰司
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] 磁性ナノ粒子ハイパーサーミアと抗体を組み合わせたがん治療効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大多哲史, 山崎直哉, 冨高あさひ, 山田努, 竹村泰司
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2013-09-05
• [学会発表] Intensity and frequency of exciting magnetic field for biomedical applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会, シンポジウム「Generation and utilization of a magnetic field for medical applications」
  • 発表場所: Symposium organizer, 札幌
  • 年月日: 2013-09-04
• [学会発表] 磁気ハイパーサーミアの発熱体と磁場条件 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹村泰司
  • 学会等名: 日本ハイパーサーミア学会第30回大会 シンポジウム「磁性体を用いたハイパーサーミアの現状と未来」
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-08-31
• [学会発表] 機能化磁性ナノ粒子を用いたがん温熱治療とアポトーシス誘導 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大多哲史, 竹村泰司
  • 学会等名: 12th Conference for BioSignal and Medicine (CBSM2013)
  • 発表場所: バイオシステムダイナミクスと医療デバイス理工学,山梨
  • 年月日: 2013-07-13
• [学会発表] Magnetic nanoparticles for biomedical applications - from cancer therapy to gene delivery - (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 2nd International Congress on Advanced Materials, E7, INVITED
  • 発表場所: Zhenjiang, China
  • 年月日: 2013-05-17
• [学会発表] Induced apoptosis in combination therapy of antibody and hyperthermia using Cryptotanshinone and antibody/magnetic nanoparticle complex (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoya Yamazaki, Asahi Tomitaka, Tsutomu Yamada, Yasushi Takemura
  • 学会等名: 30th Annual Meeting of the Society for Thermal Medicine
  • 発表場所: Aruba
  • 年月日: 2013-04-19
• [学会発表] Aggregation of DNA/PEI max/magnetic nanoparticle complexes inducing decline of transfection efficiency (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ota, A. Tomitaka, T. Yamada, D. Kami, M. Watanabe, Y. Takemura
  • 学会等名: The 11th International Conference on Ferrites (ICF 11)
  • 発表場所: Okinawa
  • 年月日: 2013-04-17
• [学会発表] Combination of magnetic hyperthermia, antibody, and cryptotanshinon enhancing the effect of cancer therapy (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Ota, N. Yamazaki, A. Tomitaka, T. Yamada, Y. Takemura
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Advanced Magnetic Materials and Applications (ISAMMA 2013)
  • 発表場所: Taichung, Taiwan
• [学会発表] Heating methods and materials for hyperthermia - from medical equipment to nanotechnology (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 2012 EMN (Energy Materials and Nanotechnology) Fall Meeting, B21, INVITED
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2012-12-01
• [学会発表] Combination therapy of antibody and hyperthermia using magnetic nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: The 3rd Annual World Congress of NanoMedicine-2012, 1-2-1, INVITED
  • 発表場所: Shenzhen, China
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] New functionality of magnetic nanoparticles in biomedical applications - from gene delivery to combination therapy with antibody (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: The 2nd International Conference of the Asia Union of Magnetics Societies (ICAUMS2012), 2pC-1, INVITED
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] Influence of surface coating on magnetic and self-heating properties of Fe_3O_4 nanoparticles and in vitro experiment for hyperthermia (2012)
  • 著者名/発表者名: Asahi Tomitaka, Tsutomu Yamada and Yasushi Takemura
  • 学会等名: 9th International Conference on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers
  • 発表場所: Minneapolis, USA
  • 年月日: 2012-05-23
• [学会発表] Self-heating temperature and ac hysteresis of magnetite nanoparticles and their dependence on secondary particle size (2012)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Nakamura, Koji Ueda, Asahi Tomitaka, Tsutomu Yamada and Yasushi Takemura
  • 学会等名: 9th International Conference on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers
  • 発表場所: Minneapolis, USA
  • 年月日: 2012-05-23
• [学会発表] 交流励磁したフェライト系磁性ナノ粒子の磁気緩和 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田浩司, 冨高あさひ, 山田努, 竹村泰司
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] 交流励磁したフェライト系磁性ナノ粒子の磁気緩和 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田浩司
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 仙台,宮城
  • 年月日: 2011-11-25
• [学会発表] Evaluation of self-heating property of magnetic nanoparticle coated by dispersant (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kitame, K. Ueda, H. Kobayashi, A. Tomitaka, T. Yamada and Y. Takemura
  • 学会等名: Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011 (AP-IRC 2011), 18PP-36
  • 発表場所: Toyohashi
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] Evaluation of self-heating property of magnetic nanoparticle coated by dispersant (2011)
  • 著者名/発表者名: Taku Kitame
  • 学会等名: Asia-Pacific Interdisciplinary Research Conference 2011 (AP-IRC 2011)
  • 発表場所: 豊橋,愛知
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] Thermal therapy for cancer : from magnetic nanoparticles to excitation by MRI (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: BIT Life Sciences' 2nd Annual NanoMedicine-2011 Conference, Session 318 : Practical Instrument and Analytical Technology in Nanostructure Characterization, INVITED, Digests Book pp. 129
  • 発表場所: Shenzhen, China
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Thermal therapy for cancer : from magnetic nanoparticles to excitation by MRI (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: BIT Life Sciences' 2nd Annual NanoMedicine-2011 Conference
  • 発表場所: Shenzhen, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] 癌温熱治療用磁性ナノ粒子の高周波励磁下での緩和機構の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田浩司, 小林宏紀, 冨高あさひ, 山田努, 竹村泰司
  • 学会等名: 2011年第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] 癌温熱治療用磁性ナノ粒子の高周波励磁下での緩和機構の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田浩司
  • 学会等名: 2011年第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟,新潟
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] Aggregation of DNA/PEI max/magnetic nanoparticle complexes inducing decline of transfection efficiency
  • 著者名/発表者名: SAtoshi Ota
  • 学会等名: The 11th International Conference on Ferrites (ICF-11)
  • 発表場所: Okinawa
• [学会発表] Induced apoptosis in combination therapy of antibody and hyperthermia using Cryptotanshinone and antibody/magnetic nanoparticle complex
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 30th Annual Meeting of the Society for Thermal Medicine
  • 発表場所: Aruba, Netherlands
• [学会発表] Magnetic nanoparticles for biomedical applications - from cancer therapy to gene delivery -
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 2nd International Congress on Advanced Materials
  • 発表場所: Zhenjiang, China
  • 招待講演
• [学会発表] 機能化磁性ナノ粒子を用いたがん温熱治療とアポトーシス誘導
  • 著者名/発表者名: 大多哲史
  • 学会等名: 12th Conference for BioSignal and Medicine (CBSM2013), バイオシステムダイナミクスと医療デバイス理工学
  • 発表場所: 山梨
• [学会発表] 磁気ハイパーサーミアの発熱体と磁場条件
  • 著者名/発表者名: 竹村泰司
  • 学会等名: 日本ハイパーサーミア学会第30回大会 シンポジウム「磁性体を用いたハイパーサーミアの現状と未来」
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Intensity and frequency of exciting magnetic field for biomedical applications
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会、シンポジウム「Generation and utilization of a magnetic field for medical applications」
  • 発表場所: Sapporo
• [学会発表] ポリエチレンイミン修飾磁性ナノ粒子/DNA複合体の凝集に依存した遺伝子導入効率
  • 著者名/発表者名: 大多哲史
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 磁性ナノ粒子ハイパーサーミアと抗体を組み合わせたがん治療効果
  • 著者名/発表者名: 大多哲史
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 磁性ナノ粒子を用いた遺伝子導入法とその導入効率における交流磁場の影響
  • 著者名/発表者名: 清野貴史
  • 学会等名: 平成25年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 磁性ナノ粒子を用いたハイパーサーミアにおけるアポトーシス促進剤の効果
  • 著者名/発表者名: 巻田遼
  • 学会等名: 平成25年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 抗体を結合させた磁性ナノ粒子を用いたがん温熱治療の検討
  • 著者名/発表者名: 赤池正平
  • 学会等名: 平成25年 電気学会 基礎・材料・共通部門大会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Transfection of polyethylenimine and its coated magnetic nanoparticles by different pathways in cytoplasm
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: Biomedical Engineering Society, Annual Meeting 2013
  • 発表場所: Seattle, USA
• [学会発表] ポリエチレンイミンおよびその修飾磁性ナノ粒子の異なる細胞内局在の評価
  • 著者名/発表者名: 大多哲史
  • 学会等名: 第51回日本人工臓器学会大会（共催：第5回国際人工臓器学術大会、第21回国際ロータリー血液ポンプ学会大会）
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] Evaluation of magnetic nanoparticles for biomedical applications
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 2013 EMN (Energy Materials and Nanotechnology) Fall Meeting
  • 発表場所: Orland, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Evaluation of hysteresis loop and magnetic relaxation time of magnetic nanoparticles under alternating magnetic field
  • 著者名/発表者名: Satoshi Ota
  • 学会等名: 4th International Workshop on Magnetic Particle Imaging (IWMPI 2014)
  • 発表場所: Berlin, Germany
• [学会発表] Influence of surface coating on magnetic and self-heating properties of Fe3O4 nanoparticles and in vitro experiment for hyperthermia
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 9th International Conference on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers
  • 発表場所: Minneapolis, USA
• [学会発表] Self-heating temperature and ac hysteresis of magnetite nanoparticles and their dependence on secondary particle size
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 9th International Conference on the Scientific and Clinical Applications of Magnetic Carriers
  • 発表場所: Minneapolis, USA
• [学会発表] New functionality of magnetic nanoparticles in biomedical applications - from gene delivery to combination therapy with antibody -
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: The 2nd International Conference of the Asia Union of Magnetics Societies (ICAUMS2012)
  • 発表場所: Nara
  • 招待講演
• [学会発表] Combination therapy of antibody and hyperthermia using magnetic nanoparticles
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: The 3rd Annual World Congress of NanoMedicine-2012
  • 発表場所: Shenzhen, China
  • 招待講演
• [学会発表] Heating methods and materials for hyperthermia – from medical equipment to nanotechnology
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takemura
  • 学会等名: 2012 EMN (Energy Materials and Nanotechnology) Fall Meeting
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 招待講演