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テンプレートを用いて構造制御されたマグネタイトナノ粒子の創成と磁気的特性解明

公募研究

研究領域融合マテリアル:分子制御による材料創成と機能開拓
研究課題/領域番号 25107727
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州工業大学

研究代表者

宮崎 敏樹  九州工業大学, 生命体工学研究科(研究院), 准教授 (20324973)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード酸化鉄 / 有機修飾 / 微小球 / がん温熱治療 / マグネタイト / テンプレート / 結晶構造 / 磁気的特性
研究実績の概要

各種有機高分子を共存させた条件でマグネタイト結晶の水溶液プロセス合成を試みた。まず星型高分子を上記の系に添加したところ,マグネタイト結晶形成自体に変化はなかったものの,結晶粒径がやや小さくなる結果となった。これはマグネタイト結晶核への星型高分子の結合により,結晶核成長が抑制されたためと推測される。さらに,らせん状高分子であるDNAを種々の濃度で添加すると,濃度増加につれてマグネタイトの結晶性や生成量が低下し,代わってヘマタイトの生成が認められる傾向にあった。これらの高分子添加は酸化鉄の形態や結晶相に大きな影響を与えることを示している。
さらに,これまでに得られたマグネタイトナノ粒子をもとに微小球を作製するとともに,その薬剤徐放特性を調べた。水溶液プロセスで得られたマグネタイトナノ粒子をW/Oエマルションの水相中に分散させ,これをブタノール中にて脱水凝固させることで,マグネタイト単独,あるいはマグネタイト-多糖類ハイブリッドからなる,直径数~数十ミクロンの真球状粒子が得られた。球状粒子の粒径はエマルション作製時の攪拌速度や界面活性剤濃度によって大きく変化することが分かった。すなわち,速い攪拌速度あるいは高い界面活性剤濃度は,球状粒子の平均粒径を小さくする傾向にあった。骨腫瘍や骨粗鬆症の主要薬剤であるビスホスホネートをマグネタイト微小球に含浸により担持させ,生理食塩水中での放出挙動を調べた。その結果,微小球は7日以上にわたってビスホスホネート薬剤を徐放し続けることが明らかとなった。これは正に帯電しているマグネタイト表面に,負に帯電したリン酸基を有するビスホスホネートがイオン間あるいはイオン-双極子間相互作用により強固に結合したためであると推測される。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 14件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Yttrium phosphate microspheres with enriched phosphorus content prepared for radiotherapy of deep-seated cancer2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, T. Tanaka, Y. Shirosaki and M. Kawashita
    • 雑誌名

      Ceram. Int.

      巻: 40 号: 9 ページ: 15259-15263

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2014.07.018

    • NAID

      120005890542

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of organic polymer addition in magnetite synthesis on its crystalline structure2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuwahara, T. Miyazaki, Y. Shirosaki and M. Kawashita
    • 雑誌名

      RSC Adv.

      巻: 4 号: 45 ページ: 23359-23363

    • DOI

      10.1039/c4ra02073a

    • NAID

      120005890544

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 人工材料(無機)2014

    • 著者名/発表者名
      宮崎敏樹,桑原良光
    • 雑誌名

      人工臓器

      巻: 43 ページ: 194-196

    • NAID

      130004912110

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Yttrium Phosphate Microcapsules by an Emulsion Route for in situ Cancer Radiotherapy2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, T. Suda, Y. Shirosaki and M. Kawashita
    • 雑誌名

      J. Med. Biol. Eng.

      巻: 34 号: 1 ページ: 14-17

    • DOI

      10.5405/jmbe.1451

    • NAID

      120005890549

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption characteristics of bovine serum albumin onto alumina with a specific crystalline structure2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kawashita, J. Hayashi, Z. Li, T. Miyazaki, M. Hashimoto, H. Hihara, H. Kanetaka
    • 雑誌名

      J. Mater. Sci.: Mater. Med.

      巻: 25 号: 2 ページ: 453-459

    • DOI

      10.1007/s10856-013-5086-z

    • NAID

      120005890543

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deposition of hydroxyapatite on SiC nanotubes in simulated body fluid2014

    • 著者名/発表者名
      T. Taguchi, T. Miyazaki, S. Iikubo, K. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Eng. C

      巻: 34 ページ: 29-34

    • DOI

      10.1016/j.msec.2013.10.007

    • NAID

      120005890541

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carboxymethyldextran/magnetite hybrid microspheres designed for hyperthermia2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, S. Anan, E. Ishida and M. Kawashita
    • 雑誌名

      J. Mater. Sci.: Mater. Med.

      巻: 24 号: 5 ページ: 1125-1129

    • DOI

      10.1007/s10856-013-4874-9

    • NAID

      120005646807

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Autoclave and Hot Water Treatments on Surface Structure and <i>In Vitro</i> Apatite-Forming Ability of NaOH- and Heat-Treated Bioactive Titanium Metal2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kawashita, N. Matsui, T. Miyazaki and H. Kanetaka.
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 54 号: 5 ページ: 811-816

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2013021

    • NAID

      10031168430

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-activated mesh device using shape memory alloy for periosteal expansion osteogenesis2013

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi K, Takahashi T, Tanaka K, Nogami S, Kaneuji T, Kanetaka H, Miyazaki T, Lethaus B, Kessler P
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res B Appl Biomater

      巻: Jan 29 号: 5 ページ: 1050-8

    • DOI

      10.1002/jbm.b.32876

    • NAID

      120005890539

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Apatite mineralization behavior on polyglutamic acid hydrogels in aqueous condition : effects of molecular weight2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, J. Mukai, E. Ishida and C. Ohtsuki
    • 雑誌名

      Bio-Med. Mater. Eng.

      巻: 23 号: 5 ページ: 339-347

    • DOI

      10.3233/bme-130758

    • NAID

      120005890540

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and in vitro apatite-forming ability of porous and non-porous titania microspheres2013

    • 著者名/発表者名
      Z. Li, T. Miyazaki and M. Kawashita
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 121 号: 1417 ページ: 782-787

    • DOI

      10.2109/jcersj2.121.782

    • NAID

      130004480218

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biohydrogen production from oil palm frond juice and sewage sludge by a metabolically engineered Escherichia coli strain2013

    • 著者名/発表者名
      Nazlina Haiza Mohd Yasin, M. Fukuzaki, T. Maeda, T. Miyazaki, Che Mohd Hakiman Che Maail, H. Ariffin, T.K. Wood
    • 雑誌名

      Int. J. Hydrogen Energy

      巻: 38 号: 25 ページ: 10277-10283

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2013.06.065

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomineralization on chemically synthesized collagen containing immobilized poly-γ-glutamic acid2013

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Miyazaki, Akimasa Kuramoto, Atsuhide Hirakawa, Yuki Shirosaki and Chikara Ohtsuki
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 32 号: 4 ページ: 544-549

    • DOI

      10.4012/dmj.2012-324

    • NAID

      10031178635

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of ammonia or nitric acid treatment on surface structure, in vitro apatite formation, and visible-light photocatalytic activity of bioactive titanium metal2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kawashita, N. Matsui, T. Miyazaki and H. Kanetaka.
    • 雑誌名

      Colloids Surf. B

      巻: Vol. 111 ページ: 503-508

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2013.06.049

    • NAID

      120005890545

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The investigation of bioactivity and mechanical properties of glass ionomer cements prepared from Al2O3-SiO2 glass and poly(γ-glutamic acid)2013

    • 著者名/発表者名
      J. Liu, Y. Kuwahara, Y. Shirosaki and T. Miyazaki
    • 雑誌名

      J. Nanomater.

      巻: 2013 号: 1

    • DOI

      10.1155/2013/168409

    • NAID

      120005890536

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 純鉄微粒子と高分子からなるガン温熱治療用微小球の作製2014

    • 著者名/発表者名
      岡村康平,宮崎敏樹,城崎由紀,川下将一
    • 学会等名
      第18回生体関連セラミックス討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機分子を添加して作製した酸化鉄ナノ粒子の微細構造と磁気的特性2014

    • 著者名/発表者名
      桑原良光,宮崎敏樹,城﨑由紀,劉耕慈,川下将一
    • 学会等名
      第18回生体関連セラミックス討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多糖類-マグネタイトハイブリッド微小球の作製2014

    • 著者名/発表者名
      宮崎敏樹,城崎由紀,川下将一
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Yttrium Phosphate Microspheres with High Phosphate Content2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, T. Tanaka, Y. Shirosaki and M. Kawashita
    • 学会等名
      IUMRS-ICA2014
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Organic-inorganic Interaction in Magnetite-polymer Composites2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki
    • 学会等名
      Composites at Lake Louise 2013
    • 発表場所
      Lake Louise, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Apatite-polypeptide hybrids as novel biomaterials2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki
    • 学会等名
      THERMEC2013
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of Organic Reagent Addition in Magnetite Synthesis on Its Crystalline Structure2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuwahara, T. Miyazaki, Y. Shirosaki and M. Kawashita
    • 学会等名
      13th Asian BioCeramics Symposium
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Bioactivity and mechanical properties of glass ionomer cements containing Al2O3-SiO2 glass and poly(γ-glutamic acid)2013

    • 著者名/発表者名
      J. Liu, Y. Kuwahara, Y. Shirosaki and T. Miyazaki
    • 学会等名
      13th Asian BioCeramics Symposium
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Drug Release Behavior of Magnetite Microspheres2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki, T. Inoue, Y. Shirosaki, M. Kawashita, T. Matsubara and A. Matsumine
    • 学会等名
      25th European Conference on Biomaterials
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] チタンの結晶組織が擬似体液環境下でのアパタイト形成能に及ぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      佐々木駿,宮崎敏樹,城﨑由紀,横山賢一,川下将一
    • 学会等名
      第35回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 体内埋め込み医療材料の開発とその理想的な性能・デザインの要件2013

    • 著者名/発表者名
      宮崎敏樹
    • 総ページ数
      440
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Hydroxyapatite Coatings for Biomedical Applications2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyazaki and M. Kawashita
    • 総ページ数
      445
    • 出版者
      CRC Press
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 宮崎研究室

    • URL

      http://www.life.kyutech.ac.jp/~tmiya/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 宮崎研究室

    • URL

      http://www.life.kyutech.ac.jp/~tmiya/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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