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2015 年度 実施状況報告書

磁場印加で薬剤を放出する多層カプセルの開発-その微細構造と超常磁性の複合制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K13298
研究機関東北大学

研究代表者

藤枝 俊  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (60551893)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードナノ粒子 / ドラッグデリバリー / 酸化鉄
研究実績の概要

リン酸鉄粒子をアルカリ溶液へ浸漬すると、リン酸鉄が溶解した直後に酸化鉄ナノ粒子がその場で再析出する脱成分反応が粒子表面から内部に向かって徐々に進行するため、酸化鉄ナノ粒子で構成された多層カプセル粒子が得られる。本研究では、その微細構造および磁気特性を複合的に制御することにより、交流磁場の印加で内部の薬剤を調節して放出できる機能を備えたドラッグデリバリー用粒子の開発を目的とする。上述の脱成分プロセスで作製した多層カプセル粒子は、フェリ磁性体のマグヘマイト(γ-Fe2O3)のナノ粒子で構成されており、超常磁性を示すが、粒子のサイズが小さいため、交流磁場を印加しても殆ど発熱しない。そこで、本年度は、多層カプセル粒子を構成する酸化鉄ナノ粒子のサイズおよび超常磁性の制御に取り組んだ。粒子のサイズを増大させるために、3価の鉄のみで構成されたマグヘマイトに大気中で熱処理を施すと、ヘマタイト(α-Fe2O3)への変態が生じる。ヘマタイトは反強磁性体であり、交流磁場を印加しても殆ど発熱しない。そこで、マグヘマイトのナノ粒子で構成された多層カプセル粒子に還元雰囲気下で熱処理を施した。その結果、マグヘマイトを構成する鉄の一部が2価に還元されてマグネタイト(Fe3O4)が形成されるため、ヘマタイトへの変態が抑制されることが明らかになった。さらに、適切な条件下で還元熱処理を施すことにより、交流磁場の印加で発熱する多層カプセル粒子の作製に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

28年度に取り組む予定であった交流磁場の印加により発熱する酸化鉄ナノ粒子で構成された多層カプセル粒子の作製を本年度に実現することに成功した。

今後の研究の推進方策

29年度に行う予定であった計画を前倒しで行う。具体的には、作製した多層カプセル粒子にモデル薬剤として抗ガン剤を搭載し、その安定性および交流磁場印加によるその放出特性を調べる。

次年度使用額が生じた理由

今年度の研究を効率的に遂行したことで次年度使用額が発生した。

次年度使用額の使用計画

平成28年度の予算と合わせて、研究遂行に有効に使用する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spin glass transition in Ni carbide single crystal nanoparticles with Ni3C-type structure2016

    • 著者名/発表者名
      S. Fujieda, T. Kuboniwa, K. Shinoda, S. Suzuki and J. Echigoya
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 6 ページ: 056116

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1063/1.4943608

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] スピネル構造を有する針状多孔質フェライト粒子の合成2016

    • 著者名/発表者名
      今泉陽登、藤枝俊、篠田弘造、鈴木 茂
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2016-03-23 – 2016-03-25
  • [学会発表] Needle-shaped porous particles composed of spinel-type iron oxide2016

    • 著者名/発表者名
      S. Fujieda, T. Akiyama, K. Shinoda and S. Suzuki
    • 学会等名
      Joint MMM/Intermag Conference
    • 発表場所
      San diego, USA
    • 年月日
      2016-01-12 – 2016-01-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Spin glass transition in single crystal Ni carbide nanoparticles with Ni3C-type structure2016

    • 著者名/発表者名
      S. Fujieda, T. Kuboniwa, K. Shinoda and S. Suzuki
    • 学会等名
      Joint MMM/Intermag Conference
    • 発表場所
      San diego, USA
    • 年月日
      2016-01-12 – 2016-01-15
    • 国際学会
  • [備考] 多元物質科学研究所 業績データベース

    • URL

      http://www2.tagen.tohoku.ac.jp/research/database.html

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公開日: 2017-01-06  

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