磁気的ドラッグデリバリーにおける磁気微粒子付着薬剤検出のためのセンシングシステム

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760313
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 廿日出 好 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90339713)
• 研究協力者: 鳥居 泰邦 豊橋技術科学大学, 工学部, 学生 ; 金井 翔 豊橋技術科学大学, 工学部, 学生 ; 林 啓太 豊橋技術科学大学, 工学部, 学生 ; 刈谷 明昌 豊橋技術科学大学, 工学部, 学生
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 計測システム / ドラッグデリバリー

研究概要

本研究では、磁気的ドラッグデリバリーシステム(MDDS)実用化のための要素技術として、現在最も高感度なSQUID磁気センサを用いて、移動中の微量な磁気ナノ微粒子を磁気的に検出するセンシングシステムを開発した。まず3チャンネルの小型高感度SQUIDアレイを搭載した検出システムを開発し、体内での免疫効果を免れうる直径100nm以下のサイズの磁気ナノ微粒子の磁気特性を調べ、またMDDSにおける最適な検出方法について検討した。この結果、今回用いた微粒子の中では直径50nmのマグネタイト磁気微粒子が最も大きな磁気信号を発生し、DC磁場により微粒子を磁化させて検出するDC励磁法を用いれば、液中でのブラウン運動や対流などのエネルギーを抑制して約3μlの磁性流体中の磁気微粒子を検出可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Reduction of Radio Frequency Interference to HTS-dc-SQUID by Adding a Cooled Transformer (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Hatsukade, Y.Kitamura, S.Tanaka, K.Tanabe, E.Arai, H.Katayama
  • 雑誌名: IEICE Trans.Electron. Vol.E94-C, No.3 ページ: 266-272
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of joint interface of friction stir welding between dissimilar metals using HTS-SQUID gradiometer (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Mashiko, Y.Hatsukade, T.Yasui, H.Takenaka, Y.Todaka, M.Fukumoto, S.Tanaka
  • 雑誌名: Physica C Vol.470 ページ: 1524-1528
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Tc SQUID array for detection of moving magnetic particles in magnetic drug delivery system (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Hatsukade, Y.Torii, A.Yoshida, S.Tanaka
  • 雑誌名: International Journal of Bioelectromagnetism Vol.12, No.2 ページ: 48-53
  • 査読あり
• [雑誌論文] Determination of the robustness of an HTS SQUID magnetometer covered with a superconducting film shield in an ac field (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Hatsukade, K.Hayashi, M.Takemoto, S.Tanaka
  • 雑誌名: Supercond.Sci.Technol. Vol.22 ページ: 114010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of wire element breakage in power transmission line using HTS SQUID (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki, Y.Hatsukade, H.Matsuura, T.Maeda, A.Suzuki, S.Tanaka
  • 雑誌名: Physica C Vol.469 ページ: 1643-1648
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robot-Based NDE System Using 3D-Mobile HTS-SQUID (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Hatsukade, K.Yotsugi, S.Kanai, K.Hayashi, H.Wakana, Y.Tarutani, K.Tanabe, S.Tanaka
  • 雑誌名: IEEE Trans.Appl.Supercond. Vol.19, No.3 ページ: 796-800
  • 査読あり
• [学会発表] Robot-based 3D-mobile compact HTS-SQUID NDE system (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Hatsukade, K.Hayashi, Y.Shinyama, S.Adachi, K.Tanabe, S.Tanaka
  • 学会等名: ISS2010 142
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-11-03
• [学会発表] Nondestructive evaluation of braided carbon fiber composites with artificial defect using HTS-SQUID gradiometer (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shinyama, Y.Hatsukade, Y.Takai, M.S.Aly-Hassan, A.Nakai, H.Hamada, S.Adachi, K.Tanabe, S.Tanaka
  • 学会等名: ISS2010 p.298
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2010-11-03
• [学会発表] 2段トランスを用いた電磁ノイズによるSQUID特性劣化の抑制 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北村善洋, 竹本真, 廿日出好, 田中三郎, 田辺圭一, 荒井英一, 片山弘行
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会講演予稿集DVD,pp.11-101,16p-T-10
  • 発表場所: 長崎大学,長崎
  • 年月日: 2010-09-16
• [学会発表] HTS-RF-SQUID Microscope For Metallic Contaminant Detection (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Takemoto, T.Akai, Y.Kitamura, Y.Hatsukade, S.Tanaka
  • 学会等名: ASC2010 p.327
  • 発表場所: Washington D.C., USA.
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] Liquid-state Nuclear Magnetic Resonance Measurements For Imaging Using HTS-RF-SQUID in Ultra-low Field (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Fukumoto, M.Hayashi, Y.Katsu, Y.Hatsukade, S.Tanaka, O.Snigirev
  • 学会等名: ASC2010 p.528
  • 発表場所: Washington D.C., USA.
  • 年月日: 2010-08-04
• [学会発表] 低温トランスを用いた二段トランスによるHTS-SQUIDの低ノイズ化に関する検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北村善洋, 赤井友宣, 竹本真, 廿日出好, 田中三郎, 田辺圭一, 荒井英一, 片山弘行
  • 学会等名: 第82回2010年度春季低温工学・超電導学会講演概要集,p.173
  • 発表場所: 川崎市産業振興会館
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] Biomagnetic Application using HTS-SQUID Array (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Hatsukade, A.Karitani, M.Takemoto, T.Terui, Y.Kitamura, Y.Shinyama, S.Fukumoto, S.Tanaka
  • 学会等名: EASBM2010 p.30
  • 発表場所: Taipei, Taiwan.
  • 年月日: 2010-04-15
• [学会発表] HTS-SQUIDアレイを用いた移動磁性微粒子の検出方法の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 苅谷明昌, 照井健之, 廿日出好, 田中三郎
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会講演予稿集DVD,p.11-083,19a-V-1
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] 常伝導フラックストランスフォーマを用いたSQUID-EF-NMRの検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 勝行広, 福元翔平, 廿日出好, 田中三郎
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会講演予稿集DVD,p.11-084,19a-V-2
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] 磁性異物検査のための集積型HTS-rf-SQUIDマグネトメータの試作 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹本真, 北村善洋, 赤井友宣, 廿日出好, 田中三郎
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会講演予稿集DVD,p.11-085,19a-V-3
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] SQUID非破壊検査装置による積層構造材の内部亀裂の検出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 林啓太, 廿日出好, 田中三郎, 田辺圭一
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会講演予稿集DVD,p.11-088,19a-V-6
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] Robot-arm-based NDE of Hydrogen Fuel Tank using a 3D-movable HTS-SQUID Gradiometer (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Hatsukade, K.Hayashi, S.Tanaka, K.Tanabe
  • 学会等名: EUCAS2009, p.5
  • 発表場所: Dresden, Germany.
  • 年月日: 20090913-20090917
• [学会発表] Development of low field nuclear magnetic resonance system using HTS rf SQUID (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Hayashi, K.Katsu, Y.Hatsukade, S.Tanaka
  • 学会等名: EUCAS2009 p.28
  • 発表場所: Dresden, Germany.
  • 年月日: 20090913-20090917
• [学会発表] High-Tc SQUID array for detection of moving magnetic particles in magnetic drug delivery system (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Hatsukade, Y.Torii, A.Yoshida, S.Tanaka
  • 学会等名: NFSI&ICBEM2009 Abstracts (CD) 33
  • 発表場所: Rome, Italy.
  • 年月日: 20090529-20090531
• [学会発表] HTS-rf-SQUIDを用いた低磁場NMRに関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 廿日出好, 林正浩, 勝行広, 福元翔平, 田中三郎
  • 学会等名: 第81回2009年度秋季低温工学・超電導学会講演概要集,p.103
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2009-11-18
• [学会発表] 超伝導薄膜シールドによるHTS-SQUIDマグネトメータの磁場耐性向上に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 廿日出好, 林啓太, 田中三郎
  • 学会等名: 2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会講演予稿集,No.1,p.274
  • 発表場所: 富山大学,富山
  • 年月日: 2009-09-08
• [学会発表] Detection of wire breakage in compressive conductor joint using HTS SQUID gradiometer (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Hatsukade, A.Miyazaki, H.Matsuura, T.Maeda, A.Suzuki, S.Tanaka
  • 学会等名: ISEC2009 SQ-P09
  • 発表場所: Fukuoka, Japan.
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] Study of robustness of HTS-SQUID magnetometer covered by superconducting shield in AC magnetic field (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Hatsukade, S.Kanai, M.Hayashi, K.Hayashi, S.Tanaka
  • 学会等名: ISEC2009 SQ-P26
  • 発表場所: Fukuoka, Japan.
  • 年月日: 2009-06-17
• [学会発表] ロボット式モバイルHTS-SQUID非破壊検査による水素燃料タンクの欠陥検出 (2009)
  • 著者名/発表者名: 廿日出好, 林啓太, 田中三郎, 田辺圭一
  • 学会等名: 第80回2009年度春季低温工学・超電導学会講演概要集,p.131
  • 発表場所: 早稲田大学国際会議場
  • 年月日: 2009-05-14
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://ens.tut.ac.jp/squid/
• [産業財産権] SQUID磁気センサ (2010)
  • 発明者名: 廿日出好, 田中三郎, 金井翔
  • 権利者名: 国立大学法人豊橋技術科学大学
  • 産業財産権番号: PCT国際特許,第PCT/JP2010/002665号
  • 出願年月日: 2010-04-13
  • 外国