高発熱磁性ナノ粒子の新規開発と特異的集積法による電磁誘導癌治療への応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23300185
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 喜多 英治 筑波大学, 数理物質系, 教授 (80134203)
• 研究分担者: 小田 竜也 筑波大学, 医学医療系, 教授 (20282353)
• 連携研究者: 柳原 英人 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (50302386)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 磁気温熱治療 / 磁性ナノ粒子 / 動的磁化過程 / 酸化鉄

研究概要

がん細胞を体外からの交流磁場を用いて加熱殺傷する電磁誘導加熱治療の実現を目的に、発熱体となる磁性ナノ粒子材料と材料の設計指針を与える交流磁場下の性能評価装置を開発した。生体適合性が良く、高発熱を可能にする磁性ナノ粒子として、楕円板状Fe酸化物ナノ粒子に着目した。がんに集積させる事を容易にするためナノ粒子の粒径制御や分散性の向上を試みた。交流磁場の効率的利用と発熱機構解明に役立つ動的磁化過程の計測を目的に、磁場発生と磁化測定装置を作製し、発熱状態での動的な磁化の振る舞いの計測を可能にした。これにより複雑な発熱の機構を議論することができ、材料設計の指針を得る。

研究成果

• [雑誌論文] Study of the heating characteristics and mechanisms of magnetic nanoparticles over a wide range of frequencies and amplitudes of an alternating magnetic field (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Seki, E. Kita, D. Isaka, Y. Kikuchi, K.Z. Suzuki, A. Horiuchi, M. Kishimoto, H. Yanagihara, T. Oda, N. Ohkohchi, H. Ikehata and I. Nagano
  • 雑誌名: J. Phys. : Conf. Ser 巻: 521 ページ: 012014(3)
  • DOI: 10.1088/1742-6596/521/1/012014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic properties in oriented platelet Fe_3O_4 particles prepared by the polyol method using α-FeOOH as precursors (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Kishimoto, K. Asai, D. Isaka, H. Yanagihara, Y. Nagasaki, and E. Kita
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater 巻: 352 ページ: 13-16
  • DOI: 10.1016/j.jmmm.2013.10.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] 板状α-Fe2O3粒子のテトラエチレングリコール中加熱によるスピネル型酸化鉄粒子の合成と特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岸本幹雄, 浅井 佳, 堀内あかり, 柳原英人, 長崎幸夫, 喜多英治
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 巻: 77 No.8 ページ: 307-310
  • DOI: 10.2320/jinstmet.J2013018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dependences of specific loss power on magnetic field and frequency in elongated platelet γ-Fe_2O_3 particles using hysteresis-loss heating (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kishimoto, H. Yanagihara, and E. Kita
  • 雑誌名: IEEE Trans. Magn 巻: 49 ページ: 4756-4760
  • DOI: 10.1109/TMAG.2013.2249524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Spinel-Structured Iron Oxide Particles Synthesized by Heating γ-Fe_2O_3 Platelets in Tetra-Ethylene Glycol (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kishimoto, K. Asai, A. Horiuchi, H. Yanagihara, Y. Nagasaki, E. Kita
  • 雑誌名: Mater. Trans 巻: 54 ページ: 222-224
  • DOI: 10.2320/matertrans.M2012353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphology and Magntic properties of platelet γ-Fe_2O_3 particles (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kishimoto, T. Oda, Y. Ohara, R. Miyamoto, Y. Akashi, H. Yanagihara, N. Ohkochi, and Eiji Kita
  • 雑誌名: Mater. Trans 巻: 53 ページ: 1711-1715
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and magnetic properties of platelet γ-Fe_2O_3 particles for medical applications using hysteresis-loss heating (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kishimoto, M. Minagawa, H. Yanagihara, T. Oda, N. Ohkochi, E. Kita
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater 巻: 324 ページ: 1285-1289
  • 査読あり
• [学会発表] 広帯域におけるナノ磁性体昇温・動的磁化測定装置の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 関淳史, 大田浩司, 井坂大智, 堀内あかり, 岸本幹雄, 柳原英人, 喜多英治, 間宮広明
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学 湘南キャンパス
  • 年月日: 20140327-30
• [学会発表] Characterization of spinel ‐structure iron oxide particles synthesized by heating of α-FeOOH platelets in tetra‐ethylene glycol (2013)
  • 著者名/発表者名: Hawa Alima Latiff, A. Horiuchi, A. Seki, M. Kishimoto, H. Yanagihara, E. Kita
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成25年秋季大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場
  • 年月日: 20131127-29
• [学会発表] 磁性流体の交流磁場中での磁化曲線と発熱特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関淳史, 井坂大智, 菊地祐輔, 堀内あかり, 岸本幹雄, 間宮広明, 柳原英人, 喜多英治
  • 学会等名: 平成25年度磁性流体連合講演会
  • 発表場所: 富山県民会館
  • 年月日: 20131115-16
• [学会発表] ナノ磁性体昇温試験用の高周波磁場印加装置の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関淳史, 井坂大智, 菊地祐輔, 堀内あかり, 岸本幹雄, 柳原英人, 喜多英治
  • 学会等名: 物理学会2013年秋季大会 9
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 20130925-28
• [学会発表] 癌焼灼治療用磁性ナノ粒子の交流磁場中での発熱特性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 関 淳史, 井坂大智, 菊池祐輔, 堀内あかり, 宮本良一, 岸本幹雄, 柳原英人, 小田竜也, 大河内信弘, 間宮広明, 池畑芳雄, 長野 勇, 喜多英治
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 北大
  • 年月日: 20130903-06
• [学会発表] 癌焼灼治療に向けた板状スピネル型酸化鉄ナノ粒子の合成と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀内あかり, 関 淳史, 岸本幹雄, 柳原英人, 喜多英治
  • 学会等名: 第37回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 北大
  • 年月日: 20130903-06
• [学会発表] Synthesis and characterization of iron oxide particles for medical applications (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kishimoto, D. Isaka, A. Seki, A. Horiuchi, R. Miyamoto, T. Oda, H. Yanagihara, N. Ohkochi, Eiji Kita
  • 学会等名: The 11th International Conference on Ferrites (ICF 11)
  • 発表場所: Okinawa Convention Center, Okinawa, Japan
  • 年月日: 20130415-19
• [学会発表] Synthesis and Morphology of Platelet α-FeOOH and γ-Fe_2O_3 nano-Particles for Cancer Therapy using Hysteresis-loss Heating (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Horiuchi, A. Seki, D. Isaka, M. Kishimoto, H. Yanagihara, E. Kita
  • 学会等名: The 11th International Conference on Ferrites (ICF 11)
  • 発表場所: Okinawa Convention Center, Okinawa, Japan
  • 年月日: 20130415-19
• [学会発表] 癌焼灼治療用強磁性ナノ粒子の発熱機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井坂大智, 堀内あかり, 関淳史, 岸本幹雄, 柳原英人, 喜多英治
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] Study of the heating characteristics and mechanisms of magnetic nanoparticles over a wide range of frequencies and amplitudes of an alternating magnetic field (2013)
  • 著者名/発表者名: E. Kita, D. Isaka, Y. Kikuchi, A. Seki, A. Horiuchi, M. Kishimoto, H. Yanagihara, T. Oda, N. Ohkohchi, H. Ikehata and I. Nagano
  • 学会等名: 8th Conference on Fine Particle Magnetism (ICFPM-2013)
  • 発表場所: Perpignan, France
  • 年月日: 20130124-27
• [学会発表] 癌焼灼治療用板状スピネル型酸化鉄ナノ粒子の合成と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀内あかり, 関 淳史, 岸本 幹雄, 柳原英人, 喜多 英治
  • 学会等名: 日本金属学会2013年秋期講演大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] 癌焼灼治療用板状酸化鉄ナノ粒子の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 堀内あかり, 関 淳史, 井坂大智, 岸本幹雄, 柳原 英人, 喜多 英治
  • 学会等名: 金属学会2013年春季大会
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Effects of viscosity of ferromagnetic dispersant on specific loss power (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Isaka, Y. Kikuchi, A. Seki, Ka. Suzuki, M. Kishimoto, H. Yanagihara, E. Kita
  • 学会等名: International Conference of the Asian Union of Magnetic Societies (ICAUMS 2012)
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20121002-05
• [学会発表] Heating characteristics of ferromagnetic iron oxide particles for magnetic thermoablation (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Seki, Y. Kikuchi, A. Horiuchi, D. Isaka, K.Z. Suzuki, M. Kishimoto, H. Yanagihara, E. Kita
  • 学会等名: ICAUMS 2012
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20121002-05
• [学会発表] Synthesis and magnetic properties of elongated platelet γ-Fe_2O_3 particles for thermoablation using hysteresisloss heating (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Horiuchi, A. Seki, D. Isaka, M. Kishimoto, H. Yanagihara, E. Kita
  • 学会等名: ICAUMS 2012
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 20121002-05
• [学会発表] 板状酸化鉄磁性ナノ粒子の癌焼灼治療への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柳原英人, 小田竜也, 大原佑介, 宮本良一, 明石義正, 大河内信弘, 岸本幹雄, 喜多英治
  • 学会等名: 第35回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 新潟コンベンションセンター
  • 年月日: 20110927-30
• [学会発表] 温熱治療用Mg 添加Fe3O4 粒子の合成と発熱機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井坂大智, 菊池佑輔, 岸本幹雄, 柳原英人, 喜多英治, 小田竜也, 大河内信弘
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20110921-24
• [産業財産権] 強磁性酸化鉄粒子の製造方法 (2012)
  • 発明者名: 喜多, 長崎, 小田, 浅井, 岸本, 柳原, 大河内, 岸本
  • 権利者名: 筑波大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2012-245312
  • 出願年月日: 2012-11-07
• [産業財産権] 癌焼灼治療用表面修飾酸化鉄粒子 (2012)
  • 発明者名: 小田, 長崎, 浅井, 喜多, 柳原, 大河内, 岸本
  • 権利者名: 筑波大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2012-200836
  • 出願年月日: 2012-09-12
• [産業財産権] 新規な癌焼灼治療用強磁性酸化鉄粒子 (2011)
  • 発明者名: 柳原英人, 小田竜也, 喜多英治, 岸本幹雄
  • 権利者名: 筑波大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2011-172978
  • 出願年月日: 2011-08-08
• [産業財産権] 癌焼灼治療用強磁性酸化鉄粒子の製造方法 (2011)
  • 発明者名: 柳原英人, 小田竜也, 喜多英治, 岸本幹雄
  • 権利者名: 筑波大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2011-1044815
  • 出願年月日: 2011-05-10
• [産業財産権] 癌焼灼治療用強磁性酸化鉄粒子 (2011)
  • 発明者名: 柳原英人, 小田竜也, 喜多英治, 岸本幹雄
  • 権利者名: 筑波大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2011-104030
  • 出願年月日: 2011-05-09