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2020 年度 実績報告書

スーパースピングラス磁気ナノ微粒子の創製とナノ・セラノスティクスの実現

研究課題

研究課題/領域番号 20H00344
研究機関横浜国立大学

研究代表者

一柳 優子  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (90240762)

研究分担者 阿部 真之  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00362666)
千本松 孝明  埼玉医科大学, 医学部, 教授 (70216563)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードmagnetic nanoparticle / hyperthermia / magnetic relaxation / cancer / transition metal oxide / theranostics
研究実績の概要

本研究の目的は、独自の製法でスーパースピングラス(SSG)磁気ナノ微粒子を生成し、特に複素磁化率に注目しながら磁気的性質と熱エネルギー蓄積機構を明らかにするとともに、官能基や葉酸を修飾し、医療応用を可能にすることである。診断と治療を同時に行う時代を切り開くことを目指す。当該年度は意気揚々と新たな研究に着手する、期待にあふれる年であるにもかかわらず、COVID-19の影響が直撃した。学内では学生は出席停止となり、我々教員はリモート講義の準備に翻弄された。リモートで研究分担者や学生と毎週、打ち合わせを行い、動けない中での進め方を模索した。必要な機器を策定し、見積もりや納期などの情報を収集した。業者側も在宅勤務というところが多く、互いに可能な準備を進めた。
情報交換する予定であった学会も、軒並みキャンセルとなり、情報交換が難しい状況であった。しかし、数か月後の感染のおさまりを期待し、将来の学会発表を目標にしながら可能な限り研究を進めた。
7月になり、部分登校が可能になり、手配していた赤外分光装置の納品に合わせ、数名の大学院生に1日登校してもらい、感染対策を十分に施し、業者から使用説明を受けた。これにより、試料作製後の修飾分子等のスペクトルの解析が可能となった。また、マイナス80℃の冷凍庫を購入し、細胞の保管も可能となった。
外部へ出張しての測定や、打ち合わせは不可能であったが、少しずつではあるが、可能な範囲で試料作製を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

COVID-19の影響が直撃し、学内では学生は出席停止となり、我々教員はリモート講義の準備に翻弄された。大学院生も含めて研究室での実験を進めることが困難であった。外部へ出張しての測定や、打ち合わせも不可能であった。予定していた学会等ものきなみキャンセルとなった。そのため、本研究費の繰り越し申請を行った。学会も翌年、あるいは翌々年に延期となったため、旅費についても繰り越しが必要となった。
研究計画を変更することにより、新たな予定としての研究を進めることができた。具体的には、必要な装置の導入と試運転、実際の試料の測定などを進めることができた。

今後の研究の推進方策

感染に気を付けつつ、研究室での滞在時間をずらしながら、密にならないように注意しつつ可能な限り実験を進めていく。少しずつでも論文にまとめ、発表していく予定である。リモートの学会も広がってきたので、積極的に参加していく予定である。
導入した赤外線吸収分光装置を用いて、微粒子の修飾状態を確認していく。特に生体適合性の高いPEGの修飾方法を確立する。さらにがん細胞選択性を持つ微粒子を開発していく。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Magnetic Relaxation and Modification of Thiol Groups on Co‐Mg Ferrite Nanoparticles for Theranostics2022

    • 著者名/発表者名
      Katayanagi Hikaru、Sakai Naoki、Hamada Sota、Usui Akihito、Aoki Kota、Kodama Keita、Nashimoto Kentaro、Hosokai Yoshiyuki、Ichiyanagi Yuko
    • 雑誌名

      ChemNanoMat

      巻: 8 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1002/cnma.202200014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoarchitectonics of PEG-Coated Ni-Zn Ferrite Nanoparticles and Mechanical Analysis of Heat Generation by Magnetic Relaxation2022

    • 著者名/発表者名
      Kodama Keita、Hamada Sota、Nashimoto Kentaro、Aoki Kota、Ohara Kentaro、Nakazawa Kenta、Ichiyanagi Yuko
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials

      巻: 32 ページ: 3292~3300

    • DOI

      10.1007/s10904-022-02372-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PEGylation of Co?Zn Ferrite Nanoparticles for Theranostics2020

    • 著者名/発表者名
      Oshima Akito、Kanda Kouhei、Fujiwara Koki、Ide Taisei、Takano-Kasuya Mayumi、Ichiyanagi Yuko
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      巻: 20 ページ: 7255~7262

    • DOI

      10.1166/jnn.2020.18884

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非磁性Znドープによるフェライトナノ微粒子のMR特性向上とハイパーサーミア効果2020

    • 著者名/発表者名
      神田康平、臼井章仁、細貝良行、井手太星、藤原康暉、大嶋晃人、一柳優子
    • 雑誌名

      ナノ学会会報

      巻: 19 ページ: 34-37

    • 査読あり
  • [学会発表] 「粒子館相互作用を考慮したCu-Zn ferrite磁気ナノ微粒子の磁性と局所構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      梨本健太朗, 児玉慶太, 濵田颯太, 青木孝太, 沖増光彦, 小原健太郎, 中澤健太, Nurul Adibah Saadon, 一柳優子
    • 学会等名
      日本物理学会 2021年春季大会(オンライン)
  • [学会発表] PEG包含Ni-Fe系磁気ナノ微粒子の磁気緩和損失と熱散逸特性2021

    • 著者名/発表者名
      児玉慶太, 大嶋晃人, 神田康平, 青木孝太, 濵田颯太, 梨本健太朗, 一柳優子
    • 学会等名
      日本物理学会 2021年春季大会(オンライン)
  • [学会発表] Gdドープフェライト磁気ナノ微粒子の作製と磁気特性2021

    • 著者名/発表者名
      中澤健太, 青木孝太, 児玉慶太, 濱田颯太, 梨本健太郎, 沖増光彦, 小原健太郎, Nurul Adibah binti saadom, 一柳優子
    • 学会等名
      日本物理学会 2021年春季大会(オンライン)
  • [学会発表] MnFe2O4ナノ微粒子の磁気特性に及ぼすGd3+置換の影響と磁気ハイパーサーミア応用2021

    • 著者名/発表者名
      青木孝太, 児玉慶太, 梨本健太朗, 濵田颯太, 沖増光彦, 小原健太郎, 中澤健太, Nurul Adibah Saadon, 一柳優子
    • 学会等名
      第68回応用物理学会・春季学術講演会 オンライン
  • [学会発表] PEG包含Ni-ferriteナノ微粒子の分散性の向上と熱散逸特性2021

    • 著者名/発表者名
      小原 健太郎, 青木 孝太, 濱田 颯太, 児玉 慶太, 梨本 健太朗, 沖増 光彦, 中澤 健太, Nurul Adibah Saadon, 一柳 優子
    • 学会等名
      第68回応用物理学会・春季学術講演会 オンライン
  • [学会発表] 希薄磁性半導体 Gd ドープ ZnO ナノ微粒子の作製と磁気・光学特性2021

    • 著者名/発表者名
      沖増光彦, 青木孝太, 児玉慶太, 梨本健太朗, 濵田颯太, 小原健太郎, 中澤健太, Nurul Adibah Saadon, 一柳優子
    • 学会等名
      第68回応用物理学会・春季学術講演会 オンライン
  • [学会発表] SiO2包含Mg-ferriteナノ微粒子のZnドープ効果と発熱特性2021

    • 著者名/発表者名
      濵田颯太, 青木孝太, 児玉慶太, 梨本健太朗, 沖増光彦, 小原健太郎, 中澤健太, Nurul Adibah Saadon, 一柳優子
    • 学会等名
      第68回応用物理学会・春季学術講演会 オンライン
  • [学会発表] “Development of magnetic nanoparticles for diagnostics and therapies”2020

    • 著者名/発表者名
      Yuko Ichiyanagi,
    • 学会等名
      International Conference on Smart Materials and Structures,
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Heat dissipation and relaxation effect of magnetic nanoparticlesctor of Zn1-xGdxO Nanoparticles2020

    • 著者名/発表者名
      Yuko Ichiyanagi
    • 学会等名
      International Symposium on Thermal and Entropic Ssience 2020
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] AC susceptibility and PEG modification of ZnxFe3-xO4 Nanoparticles for Theranostic Materials2020

    • 著者名/発表者名
      Yuko Ichiyanagi, Kouhei Kanda, Yuki Ito, Taisei Ide, Koki Fujiwara, Akito Oshima Akihito Usui, Yoshiyuki Hosokai and Haruo Saito
    • 学会等名
      Intermag 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Modification of thiol groups on magnetic nanoparticles for theranostics2020

    • 著者名/発表者名
      Sota Hamada, Hikaru Katayanagi, Akihito, Usui, Yoshiyuki Hosokai, Yuko Ichiyanagi
    • 学会等名
      MMM2020
    • 国際学会
  • [学会発表] “Biocompatibility and magnetic hyperthermia effect of NiFe2O4 nanoparticles2020

    • 著者名/発表者名
      Keita Kodama, Sota Hamada, Kentaro Nashimoto, Kota Aoki, Yuko Ichiyanagi,
    • 学会等名
      The Joint European Magnetic Symposia (JEMS2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of PEGylated Ni-ferrite nanoparticles and hyperthermia effect2020

    • 著者名/発表者名
      Keita Kodama, Sota Hamada, Kentaro Nashimoto, Kota Aoki, Mitsuhiko Okimasu, Kentaro Ohara, Kenta Nakazawa, Nurul Adibah Saadon, Yuko Ichiyanagi
    • 学会等名
      ISTES2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of magnetic and optical properties of Gd-doped ZnO nanoparticles2020

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiko Okimasu
    • 学会等名
      ISTES2020
  • [学会発表] Ionization assisting ability of gold nanoparticles and NiFe2O4 nanoparticles as matrices for mass spectrometry2020

    • 著者名/発表者名
      Kota Aoki, Kodama Keita, Hamada Sota, Nashimoto Kentaro, Okimasu Mitsuhiko, Ohara Kentaro, Nakazawa Kenta, Nurul Adibah Saadon, Yuko Ichiyanagi,
    • 学会等名
      ISTES2020
  • [学会発表] Local structure analysis and water dispersibility of Cu-Zn ferrite nanoparticles encapsulated with amorphous SiO22020

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Nashimoto, Kota Aoki, Keita Kodama, Sota Hamada, Mithuhiko Okimasu, Kentaro Ohara, Kenta Nakazawa, Nurul Adibah Saadon, YYuko Ichiyanagi
    • 学会等名
      ISTES2020
  • [学会発表] Magnetic Properties of Silica Coated Cu0.5Zn0.5Fe2O4 Nanoparticles2020

    • 著者名/発表者名
      Nurul Adibah binti Saadon, Kentaro Ohara, Mitsuhiko Okimasu, Kenta Nakazawa, Kentaro Nashimoto, Kota Aoki, Sota Hamada, Keita Kodama, Yuko Ichiyanagi,
    • 学会等名
      ISTES2020
  • [学会発表] T2 relaxation of Co-Mg ferrite NPs and their functionalization by thiol group modification2020

    • 著者名/発表者名
      Sota Hamada, Hikaru Katayanagi, Naoki Sakai, Kota Aoki, Keita Kodama, Kentaro Nashimoto, Yoshiyuki Hosokai, Akihito Usui, Yuko Ichiyanagi
    • 学会等名
      ISTES2020
  • [学会発表] Preparation of iron oxide nanoparticles and assisting ability of ionization2020

    • 著者名/発表者名
      Kenta Nakazawa, Kota Aoki , Keita Kodama , Sota Hamada, Kenataro Nashimoto, Mithuhiko Okimasu , Kentaro Ohara , Nurul Adibah Sadon, Yuko Ichiyanagi
    • 学会等名
      ISTES2020
  • [学会発表] Local structure analysis and dispersibility improvement of Nickel ferrite nanoparticles coated with PEG2020

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Ohara, Kota Aoki, Sota Hamada, Keita Kodama, Kentaro Nashimoto, Mitsuhiko Okimasu, Kenta Nakazawa, Nurul Adibah binti Saadon, Yuko Ichiyanagi
    • 学会等名
      ISTES2020
  • [学会発表] PEG包含Mn-Zn ferrite ナノ微粒子のグルコース修飾とがん細胞選択性2020

    • 著者名/発表者名
      青木孝太,神田康平,大嶋晃人,児玉慶太,濵田颯太,梨本健太朗,一柳優子
    • 学会等名
      ナノ学会第18回大会 オンライン
  • [学会発表] 生体適合性向上を目指したNiFe2O4ナノ微粒子と磁気ハイパーサーミア効果2020

    • 著者名/発表者名
      児玉慶太,大嶋晃人,神田康平,青木孝太,濵田颯太,梨本健太朗,一柳優子
    • 学会等名
      ナノ学会第18回大会 オンライン
  • [学会発表] Cu-Zn ferriteナノ微粒子の磁気特性と第三高調波測定および昇温測定2020

    • 著者名/発表者名
      梨本健太朗,大嶋晃人,神田康平,青木孝太,児玉慶太,濱田颯太,一柳優子
    • 学会等名
      ナノ学会第18回大会 オンライン
  • [学会発表] Co-Mg ferrite磁気ナノ微粒子の磁場中昇温測定とMR造影効果2020

    • 著者名/発表者名
      濵田颯太,大嶋晃人),神田康平,青木孝太,児玉慶太,梨本健太朗,細貝良行,臼井章仁,一柳優子
    • 学会等名
      ナノ学会第18回大会 オンライン
  • [学会発表] 3dフェライト系酸化物磁気ナノ微粒子の局所構造解析と磁気特性2020

    • 著者名/発表者名
      児玉慶太, 濵田颯太, 梨本健太朗, 青木孝太, 一柳優子
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会 オンライン
  • [学会発表] Cu-Zn ferrite磁気ナノ 微粒子の第三高調波測定と交流磁場依存性2020

    • 著者名/発表者名
      梨本健太朗,藤原康暉,青木孝太,児玉慶太,濱田颯太,一柳優子
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会 オンライン
  • [学会発表] マレイミド系たんぱく担持可能Co-Mg系フェライトのセラノスティクス応用2020

    • 著者名/発表者名
      濵田颯太
    • 学会等名
      応用物理学会
  • [学会発表] SiO2包含NiFe2O4ナノ微粒子への官能基修飾とイオン化支援機能2020

    • 著者名/発表者名
      青木孝太, 佐橋侑馬, 児玉慶太, 梨本健太朗, 濵田颯太, 一柳優子
    • 学会等名
      応用物理学会
  • [学会発表] PEG包含Ni-ferrite磁気ナノ微粒子の発熱機構と磁気ハイパーサーミア効果2020

    • 著者名/発表者名
      児玉慶太, 濵田颯太, 梨本健太朗, 青木孝太, 一柳優子
    • 学会等名
      第56回熱測定討論会 オンライン
  • [学会発表] セラノスティクス応用に向けたCo-Mg系フェライトのT2緩和2020

    • 著者名/発表者名
      濱田颯太, 坂井直樹, 青木孝太, 児玉慶太, 梨本健太朗, 細貝良行, 臼井章仁, 一柳優子
    • 学会等名
      日本磁気学会学術講演会
  • [図書] Cell-inspired materials and engineering2021

    • 著者名/発表者名
      Harutaka Mekaru, Yuko Ichiyanagi and Fuyuhiko Tamanoi
    • 総ページ数
      265
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-3030559236

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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