室温動作のセンサで最高感度を有する高周波駆動薄膜磁界センサの開発と生体磁気計測

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H04378
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 薮上 信 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00302232)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 高周波駆動 / 磁界センサ / 磁性薄膜 / 生体磁気計測

研究実績の概要

室温で動作し10^-13 T（テスラ）台の磁界検出分解能を有する高周波駆動薄膜磁界センサモジュール（薄膜センサ、発振器（IC）、処理回路（IC）で構成）を開発。SQUIDに匹敵する高感度とコンパクト性を両立する。室温動作の薄膜磁界センサとして最高のSN比であることを示すする。低周波帯（1 Hz～40 Hz付近）のSN比を現状よりも約1桁高め、心磁界P波や脳磁界の計測を目指す。世界初の室温で動作する薄膜磁界センサによる生体磁気計測の医療応用が現実的になる。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Animal Experiment with PID-based Automatic Temperature Control System for Magnetic Hyperthermia (2022)
  • 著者名/発表者名: A. Shikano, L. Tonthat, A. Kuwahata, A. Sukhbaatar, T. Kodama, and S. Yabukami
  • 雑誌名: Journal of the Magnetics Society of Japan 巻: 6 ページ: 100-104
  • DOI: 10.20819/msjtmsj.22TR519
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of complex permeability measurements up to millimeter-wave frequency range (2021)
  • 著者名/発表者名: S. Yabukami, K. Nozawa, L. Tonthat, K. Okita, S. Ranajit
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol. 57, No. 2 ページ: 6100405
  • DOI: 10.1109/TMAG.2020.3011971
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an Automatic Localization System of Magnetic Particles for Hyperthermia Therapy (2021)
  • 著者名/発表者名: L. Tonthat, K. Mitobe, S. Yabukami
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Magnetics 巻: Vol 57, Issue 1 ページ: 5300205
  • DOI: 10.1109/TMAG.2020.3008490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamical magnetic behavior of anisotropic spinel‐structured ferrite for GHz technologies (2021)
  • 著者名/発表者名: Y. Yasukawa, K. Nozawa, T. Tiittanen, M. Karppinen, J. Linden,S. E. Shirsath, S. Yabukami
  • 雑誌名: scientific reports 巻: 11 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-020-79768-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Simple and High-Accuracy PID-Based Temperature Control System for Magnetic Hyperthermia Using Fiber Optic Thermometer (2021)
  • 著者名/発表者名: A. Shikano, L. Tonthata, S. Yabukami
  • 雑誌名: IEEJ TRANSACTIONS ON ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERING, online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com) 巻: 16 ページ: 807-809
  • DOI: 10.1002/tee.23361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigating R&D Committee on Magnetic Sensors for High-Performance and Systemization (2021)
  • 著者名/発表者名: S. Yabukami, K. Tashiro, H. Kikuchi, A. Yamaguchi
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Fundamentals and Materials 巻: Vol.141 No.8 ページ: 443-445
  • DOI: 10.1541/ieejfms.141.443
  • 査読あり
• [学会発表] A Constant Temperature Control Technology for Hyperthermia Therapy using Magnetic Particles (2021)
  • 著者名/発表者名: トンタットロイ，鹿野晃弘，薮上信
  • 学会等名: 第54回 日本生体医工学会東北支部大会
• [学会発表] コプレーナ型薄膜磁界センサの電磁界解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 石原知弥，植竹宏明，岩崎千里，薮上信，山口正洋
  • 学会等名: 電気学会全国大会
• [学会発表] 高感度磁気バイオセンシング (2021)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 電気学会全国大会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Simultaneous Evaluation of Permeability and Permittivity using a Flexible Microstrip Line-Type Probe up to 67 GHz (2021)
  • 著者名/発表者名: S. Yabukami, C. Iwasaki, K. Nozawa, S. Takahashi, K. Okita, M. Sato, S. Sugimoto, K. Chatani
  • 学会等名: The International Magnetics Conference 2021 (INTERMAG 2021)
  • 国際学会
• [学会発表] 通電プローブを用いた磁性薄膜の複素透磁率測定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 王 子元，石原 知弥，沖田 和彦，岩崎 千里，薮上 信
  • 学会等名: マグネティックス/リニアドライブ合同研究会
• [学会発表] 磁気温熱療法における感温磁性微粒子のワイヤレス温度検知技術の評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 北村 大河，鹿野 晃弘，トンタット ロイ，桑波田 晃弘，薮上 信
  • 学会等名: 2021年度電気関係学会東北支部連合大会
• [学会発表] 磁気ハイパーサーミア用 PID 加熱制御システムの開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 鹿野 晃弘, トンタット ロイ，桑波田 晃弘，薮上 信
  • 学会等名: 第45回日本磁気学会講演会
• [学会発表] コプレーナ型薄膜磁界センサの電磁界解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 石原 知弥，植竹 宏明，岩崎 千里，薮上 信，山口 正洋
  • 学会等名: 第45回日本磁気学会学術講演会
• [学会発表] 抗体を直接吸着させた磁性ナノ粒子の抗原抗体反応の評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 米山 毅，村山 徹，トンタット ロイ，桑波田 晃弘，薮上 信，佐藤 佑哉，寺村 裕治，大坪 和香子，小川 智之
  • 学会等名: 第45回日本磁気学会学術講演会
• [学会発表] マイクロストリップ型プローブにおける測定誤差の検討 (2021)
  • 著者名/発表者名: 髙木 薫，石原 知弥，沖田 和彦，岩崎 千里，薮上 信，山口正洋，茶谷健一
  • 学会等名: 第45回日本磁気学会学術講演会
• [学会発表] スイッチ磁界に対する磁性ナノ粒子の応答性を利用した多菌種検出 (2021)
  • 著者名/発表者名: 高橋 隼之介，小野寺 英彦，村山 徹，トンタット ロイ，沖田 和彦，桑波田 晃弘，薮上 信，大坪和 香子，横田 琴音，古谷 真衣子，金高 弘恭，三浦 由則， 高橋 英樹
  • 学会等名: 第45回日本磁気学会学術講演会
• [学会発表] A correction of measurement for complex magnetic permeability by direct contact probe (2021)
  • 著者名/発表者名: Z Wang，T Ishihara，K Okita，S Yabukami
  • 学会等名: 令和３年度スピ二クス特別研究会
• [学会発表] 2 次元イメージングのための光ファイバアレイを用いた ダイヤモンド窒素-空孔中心による磁気観測 (2021)
  • 著者名/発表者名: 村田 祐眞，田中 治樹，荒井 慧悟，勝見 亮太，増山 雄太，岩﨑 孝之，波多野 睦子，五十嵐 龍治，大島 武，Fedor Jelezko，日下部 守昭，薮上 信，八井 崇，関野 正樹，桑波田 晃弘
  • 学会等名: 令和３年度スピ二クス特別研究会
• [学会発表] 生体内における磁気温熱療法の定温加熱制御 (2021)
  • 著者名/発表者名: 鹿野 晃弘，トンタット ロイ，桑波田 晃弘，アリウンブヤン スフバートル， 小玉 哲也，薮上 信
  • 学会等名: 令和３年度スピ二クス特別研究会
• [学会発表] 磁性ナノ粒子の第二次高調波を利用したウイルス検出 (2021)
  • 著者名/発表者名: 廣田 竜一，村山 徹，勝見 亮太，川脇 徳久，薮上 信， 五十嵐 龍治，根岸 雄一，日下部 守昭， 関野 正樹， 八井 崇，桑波田 晃弘
  • 学会等名: 令和３年度スピ二クス特別研究会
• [学会発表] 磁気ナノ粒子を用いたバイオ医療計測と応用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信
  • 学会等名: 日本磁気学会第234回研究会(医療分野での磁気関連技術の新展開)
  • 招待講演
• [図書] 電気学会 (2021)
  • 著者名/発表者名: 薮上 信（共著）
  • 総ページ数: 76
  • 出版者: 電気学会技術報告 第1510号 オンチップRFマグネティックスの研究開発動向
• [産業財産権] 抗原検出装置及び抗原検出方法 (2021)
  • 発明者名: 薮上信，沖田和彦
  • 権利者名: 薮上信，沖田和彦
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2022-039919
• [産業財産権] 磁界測定装置および磁界測定方法 (2017)
  • 発明者名: 薮上 信，三浦由則
  • 権利者名: 学校法人東北学院
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許第6977987号
• [産業財産権] 磁界センサとバイアス方法 (2016)
  • 発明者名: 薮上信、植竹宏明
  • 権利者名: 学校法人東北学院
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特許第6899117号