| 研究課題/領域番号 |
22K04125
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
堺 健司 岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 准教授 (40598405)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | 磁気ナノ粒子 / 交流磁化率 / 粒径分布 / 磁気免疫検査 / 軟磁性体 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，磁気免疫検査に最適な磁気ナノ粒子の創製に向けて，磁気ナノ粒子の様々なパラメータを変化させた場合に，磁気免疫検査で用いる指標の１つである磁気ナノ粒子の交流磁化率がどのように変化するかを明らかにし，磁気免疫検査用磁気ナノ粒子開発の指針を明らかにすることが目的である。
本研究ではこれまでに詳細な検討が行われていない4つの項目について交流磁化率との相関性を明らかにすることを試みる。具体的には，磁気ナノ粒子に用いられる磁性体粒子の材料，磁性体粒子の粒径，磁性材料を被覆するポリマーを含むの磁気ナノ粒子全体の粒径分布，磁気ナノ粒子溶液の分散などを制御するために電気泳動を行った場合の磁気特性変化の4つである。 本年度は，ポリマー被覆を含む磁気ナノ粒子全体の粒子径に着目し，磁気ナノ粒子の粒径分布を変化させた場合に磁気ナノ粒子溶液の交流磁化率がどのように変化するかを調査した。
粒径分布を変化させるため，粒子径が異なる2つの磁気ナノ粒子を混合した溶液を作製しその交流磁化率の周波数特性を測定した。その結果，2つの粒径の組み合わせ，つまり粒径分布に応じて交流磁化率の周波数特性が変化した。また，交流磁化率の周波数特性は，個々の粒径を用いて測定した周波数特性の重ね合わせになることがわかった。この結果は，磁気ナノ粒子に対する交流磁化率の周波数特性を粒径分布から推定し調整可能なことを示しており，磁気ナノ粒子の粒径分布を調整することで，磁気免疫検査で必要な交流磁化率の周波数特性を実現できる可能性が示された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
令和4年度に計画していた磁気ナノ粒子の粒径分布による交流磁化率の周波数特性変化は実施済みで，粒径分布による交流磁化率の変化も明らかにでき，この項目は計画通り順調に進展した。
しかし，令和4年度の後半に計画していた電気泳動法による磁気ナノ粒子の分散制御と泳動後の交流磁化率について，電気泳動の行う実験系を作製したものの，交流磁化率の変化などを詳細に評価できておらず，当該年度後半に予定していた計画の進展にはやや遅れがあった。
そのため，現在の進捗状況はやや遅れているとした。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度実施した磁気ナノ粒子の粒径分布以外の3つの項目について順次実験を行い，それぞれの項目が磁気ナノ粒子の交流磁化率へ与える影響を明らかにする。
まず，電気泳動を行った磁気ナノ粒子溶液の交流磁化率を評価し，電気泳動法を行った場合に交流磁化率の周波数特性が変化するかどうかを確認する。また，磁気ナノ粒子の濃度やサイズ，電気泳動の電圧，時間などのパラメータを変化させ，電気泳動により交流磁化率に変化が生じるかも調査する。さらに，磁気ナノ粒子からの磁気信号を検出する新たな手法として，電気泳動により移動する磁気ナノ粒子が発生する交流の磁気信号が検出可能かも検討する。
次に，磁気ナノ粒子に用いる磁性体の種類や磁性体粒子の粒径を変化させた場合に交流磁化率の周波数特性がどのように変化するかを明らかにする。特にこれまで磁気ナノ粒子に応用されていない大きな磁気信号を発生する磁性体を微粉砕し，磁気免疫検査法の磁気ナノ粒子として応用可能かを検討する。
これらの実験結果より，高精度・高感度磁気免疫検査を実現するために必要な磁性体粒子の条件を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度に磁性体粒子の粉砕を行う装置購入を予定していたが，研究代表者が異動し，異動先に同様の機能を持つ装置があり，粉砕装置の購入が不要となったため，磁性体粒子の粉砕を行う装置を購入する必要がなくなり残額が生じた。一方，異動先ではこれまで使用していた研究を遂行するために必要な装置の一部が不足しており，本年度生じた残額を次年度以降の研究に必要な装置購入費として使用する予定である。
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