がん細胞特異的磁気ナノ微粒子のハイパーサーミアへの応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656013
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 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, 工学研究院, 准教授 (90240762)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: magnetic hypertnermia / nanoparticle / ac susceptibility / cancer / ferrites / relaxation loss

研究概要

ナノサイズの磁気微粒子を独自の製法で作製し、磁気特性を明らかにした。がん細胞に選択的な機能性を持たせるために、官能基を修飾する方法を確立した。アミノ基と葉酸を修飾することにより、がん細胞に選択的に導入されることを確認した。磁気クラスターの組成を調整し、直流および交流磁化率測定により、交流磁場中でもっとも熱散逸がおこると予想できる試料の粒径を最適化した。交流磁場中での発熱変化を測定すると、高いもので２０度近くの温度上昇が観測できた。
得られた磁気ナノ微粒子をがん細胞を培養したディッシュに撒き、交流磁場を印加してがん細胞の生存率を調べたところ、明らかなハイパーサーミア効果が確認できた。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic and Dielectric Properties of Multiferroic Bi1-xGdxFeO3 (2014)
  • 著者名/発表者名: T . Y ANOH, A. KUROKA W A, T . MIY ASAKA, K. MORI, M. HACHISU, H. T AKEUCHI, S. Y ANO, K. ONUMA, T . KONDO, K. MIIKE and Y . ICHIYANAGI
  • 雑誌名: Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy 巻: Vol.61No.S1 ページ: S30-S33
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superparamagnetic behavior of Fe-doped SnO2 nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Hachisu, K. Onuma, T . Kondo, K. Miike, T . Miyasaka, K. Mori, and Y . Ichiyanagi
  • 雑誌名: AIP Conf. Proc 巻: 1585 ページ: 3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and magnetic properties of multiferroic CuMnO2 nanoparticles (2014)
  • 著者名/発表者名: Akinobu Kurokawa, T akuya Y anoh, Shinya Y ano, and Y uko Ichiyanagi
  • 雑誌名: Journal of Nanoscience and Nanotechnology 巻: 14,(3) ページ: 2553-2556
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Properties of MgFe 2O4 Nanoparticles and Zn Doping Effect (2013)
  • 著者名/発表者名: T . Kondo, A. Kurokawa, H. T akeuchi, T . Y anoh, S. Y ano, K. Onuma, K. Miike, T . Miyasaka and Y . Ichiyanagi
  • 雑誌名: Trans. Mat. Res. Soc. Japan 巻: 38[4] ページ: 513-516
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of functional magnetic nanoparticles for biomedical application (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE, Oxide-based Materials and Devices III 巻: Vol.8263 ページ: 191-197
  • 査読あり
• [雑誌論文] 月刊バイオインダストリー 特集 : ナノメディシン最前線 (2013)
  • 著者名/発表者名: 一柳優子
  • 雑誌名: 「がん細胞選択性機能を持つ磁気ナノ微粒子の開発とハイパーサーミアへの応用」シーエムシー出版 巻: 6月号 ページ: 33-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of Fe_3-xZn_xO_4 nanoparticles for agents in hyperthermia treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: H. T akeuchi, A. Kurokawa, T . Y anoh, S. Y ano, K. Onuma, T . Kondo, K. Miike, T . Miyasaka, M. Hachisu, K. Mori and Y . Ichiyanagi
  • 雑誌名: Journal of Basic and Applied Physics 巻: Vol.2,Iss.4 ページ: 201-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and study of magnetic properties of Co-doped anatase TiO2 nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: S Y ano, A Kurokawa, H T akeuchi, T Y anoh, K Onuma, T Kondo, K Miike, T Miyasaka and Y Ichiyanagi
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 433 ページ: 012019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of multiferroic DyFeO3 nanoparticles and study of their magnetic properties (2012)
  • 著者名/発表者名: L Zhu, N Sakai, T Y anoh, S Y ano, N Wada, H T akeuchi, A Kurokawa, and Y Ichiyanagi
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 352 ページ: 012021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Complex Materials using Functionalized Magnetic Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Shu Taira, Yuko Ichiyanagi
  • 雑誌名: "Magnetic Nanoparticles : Properties, Synthesis and Applications" Chapter 5, Nova Publishers ページ: 179-204
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Properties and X-ray Absorption Fine-Structure Spectra of CoMn2O4 Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Miyasaka, Akinobu Kurokawa, Hiromasa T akeuchi, Shinya Yano, TakuyaY anoh, Kazuki Onuma, T akaya Kondo, Kazunari Miike, and Yuko Ichiyanagi
  • 雑誌名: e-J. Surf. Sci. Nanotech 巻: Vol.10 ページ: 643-646
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Gd2O3 nanoparticles for MRI contrast agents (2012)
  • 著者名/発表者名: N Sakai, L Zhu, A Kurokawa, H Takeuchi, S Yano, T Yanoh, N Wada, S. T aira, Y Hosokai, A Usui, Y Machida, H Saito and Y Ichiyanagi
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 352 ページ: 012008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Heat Treatment on Jahn-Teller Distortion and Magnetization in Cu Ferrite Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinji Kimura, T oshiyuki Mashino, T omoyuki Hiroki, Daiki Shigeoka, Naoki Sakai, Liming Zhu, Y uko Ichiyanagi
  • 雑誌名: Thermochimica Acta 巻: 532 ページ: 119-122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on Increase in Temperature of Co-Ti Ferrite Nanoparticles for Magnetic Hyperthermia Treatment (2012)
  • 著者名/発表者名: Y . Ichiyanagi, D. Shigeoka, T . Hiroki, T . Mashino, S. Kimura, A. Tomitaka, K. Ueda and Y . Takemura
  • 雑誌名: Thermochimica Acta 巻: 532 ページ: 123-128
  • 査読あり
• [学会発表] Mn 酸化物ナノ微粒子の XAFS による局所構造解析と磁気特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮坂俊樹, 小沼一紀, 近藤貴哉, 三池和成, 蜂巣将也, 森一将, 菊池祐, 兵藤公美典, 森本翔大, 山崎敦史, 一柳優子
  • 学会等名: 物理学会第69回年会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] Mn 及び Co 系フェライトナノ微粒子の MRI 造影効果と発熱特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三池和成, 近藤貴哉, 宮坂俊樹, 小沼一紀, 森一将, 蜂巣将也, 菊池祐, 兵藤公典, 森本翔太, 山崎敦史, 細貝良行, 臼井章仁, 町田好男, 齋藤春夫, 一柳優子
  • 学会等名: 物理学会第69回年会
  • 発表場所: 平塚
  • 年月日: 2014-03-27
• [学会発表] 磁気ハイパーサーミアに向けた Mn-Zn ferrite ナノ微粒子の磁気特性及び発熱評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤貴哉, 小沼一紀, 三池和成, 宮坂俊樹, 蜂巣将也, 森一将, 一柳優子
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会, 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 20130925-28
• [学会発表] スピネル型 MMn_2O_4(M =Fe, Ni, Co, Zn)ナノ微粒子の結晶構造変化と磁気特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮坂俊樹, 近藤貴哉, 三池和成, 蜂巣将也, 森一将, 一柳優子
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 20130925-28
• [学会発表] Transition Metal Doping Effects on Electronic States and Magnetic Properties of NiO Nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Kurokawa, S. Y ano, T . Yanoh, M. Hachisu, H. Takeuchi, K. Onuma, T . Kondo, K. Miike, T . Miyasaka, K. Mori, S. Kaido, Y . Ichiyanagi
  • 学会等名: Intl.Conf. Fine Particle Magnetism
  • 発表場所: Perpignan フランス
  • 年月日: 20130624-27
• [学会発表] Production of Fe 3-xZnx O4 Nanoparticles for Agents in Hyperthermia Treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Takeuchi, A. Kurokawa, T . Yanoh, S. Yano and Y . Ichiyanagi
  • 学会等名: Intl.Conf. Fine Particle Magnetism
  • 発表場所: Perpignan フランス
  • 年月日: 20130624-27
• [学会発表] Core-shell 型 Co フェライトの MRI 造影効果におけるシリカ層の影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三池和成, 近藤貴哉, 宮坂俊樹, 森 一将, 蜂巣将也, 細貝良行, 臼井章仁, 町田好男, 齋藤春夫, 一柳優子
  • 学会等名: ナノ学会第11回大会
  • 発表場所: 東工大・100年記念館
  • 年月日: 20130606-08
• [学会発表] スピネル型 Mn 酸化物ナノ微粒子の SiO2 包含効果と局所構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮坂俊樹, 近藤貴哉, 三池和成, 蜂巣将也, 森 一将, 一柳優子
  • 学会等名: ナノ学会第11回大会
  • 発表場所: 東工大・100年記念館
  • 年月日: 20130606-08
• [学会発表] 磁気ハイパーサーミアに向けたフェライトナノ微粒子の磁気特性と発熱特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤貴哉, 竹内宏賢, 三池和成, 宮坂俊樹, 蜂巣正也, 森 一将, 一柳優子
  • 学会等名: ナノ学会第11回大会
  • 発表場所: 東工大・100年記念館
  • 年月日: 20130606-08
• [学会発表] Fe3-xCoxO4(x = 0.3, 0.5)ナノ微粒子の磁気特性及び磁気ハイパーサーミアに向けた発熱評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹内宏賢, 黒川瑛宣, 矢納拓弥, 矢野真也, 小沼一紀, 近藤貴哉, 三池和成, 宮坂俊樹, 海藤翔太, 蜂巣将也, 森一将, 一柳優子
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130326-29
• [学会発表] Self-heating properties and MRI contrast of multifunctional magnetic nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: EMN Fall meeting Orlando
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2013-12-09
  • 招待講演
• [学会発表] Structural Characteristics and Ionization Ability of Manganese Oxide Nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Onuma, Tomoyuki Hiroki, Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: 9th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '13 (ALC'13)
  • 発表場所: Kona, USA
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] Local Structure Control of Manganese Oxide Nanoparticles Encapsulated by Amorphous SiO2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Miyasaka, Takaya Kondo, Kazunari Miike, Kazuki Onuma, Masaya Hachisu, Kazumasa Mori, and Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: 9th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices '13 (ALC'13)
  • 発表場所: Kona
  • 年月日: 2013-12-05
• [学会発表] Magnetic and self heating properties of Mn-Zn ferrite nanoparticles as agents of hyperthermia treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: T . Kondo, K. Onuma, K. Miike, T . Miyasaka, M. Hachisu, K. Mori, Y . Ichiyanagi
  • 学会等名: 7th International Symposium on Nanomedicine
  • 年月日: 2013-11-08
• [学会発表] Magnetic Properties and MRI Contrast Effect on CoxFe3-xO4 Nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Miike, N. Sakai, Y . Ichiyanagi, Y . Hosokai, A. Usui, Y . Machida, H. Saito
  • 学会等名: 7th International Symposium on Nanomedicine Kitakyushu
  • 発表場所: Best Poster Award
  • 年月日: 2013-11-08
• [学会発表] Synthesis of the PEI coated cobalt ferrite nanoparticles for magnetic hyperthermia (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Mori, K. Onuma, T . Kondo, K. Miike, T . Miyasaka, M. Hachisu, Y . Kikuchi, Y .Ichiyanagi
  • 学会等名: 7th International Symposium on Nanomedicine Kitakyushu
  • 年月日: 2013-11-08
• [学会発表] Optimization of Self-Heating Properties of Multifunctional Magnetic Nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: 7th International Symposium on Nanomedicine Kitakyushu
  • 年月日: 2013-11-07
  • 招待講演
• [学会発表] SELF HEA TING PROPERTIES OF Mn-Zn FERRITE NANOP ARTICLES AS AGENTS FOR HYPERTHERMIA TREA TMENT (2013)
  • 著者名/発表者名: Takaya KONDO, Kazumasa MORI, Kazunari MIIKE, Toshiki MIY ASAKA, Kazuki ONUMA, Masaya HACHISU and Yuko ICHIYANAGI
  • 学会等名: The Fifth International Symposium on the New Frontiers of Thermal Studies of Materials
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2013-10-28
• [学会発表] TG-DT A ANAL YSIS OF PEI COA TED COBAL T FERRITE NANOP ARTICLES FOR MAGNETIC HYPERTHERMIA (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa MORI, Yu KIKUCHI, Takaya KONDO, Kazunari MIIKE, Kazuki ONUMA, T oshiki MIY ASAKA, Masaya HACHISU and Yuko ICHIYANAGI
  • 学会等名: The Fifth International Symposium on the New Frontiers of Thermal Studies of Materials
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2013-10-28
• [学会発表] Functional Magnetic Nanoparticles for Hyperthermia Treatment and MRI Agent (2013)
  • 著者名/発表者名: Y . Ichiyanagi, H. Takeuchi, T . Kondo, K. Miike, T . Miyasaka, K. Onuma, M. Hachisu, and K. Mori
  • 学会等名: Seeheim SCM2013
  • 発表場所: Frankfurt. Germany
  • 年月日: 2013-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] Functional magnetic nanoparticles and biomedical applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: EMN WEST MEETING
  • 発表場所: Houston USA
  • 年月日: 2013-01-09
  • 招待講演
• [学会発表] 金属酸化物ナノ微粒子の磁気特性と MRI 造影効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三池和成, 細貝良行, 臼井章仁, 町田好男, 斉藤春夫, 一柳優子
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120919-22
• [学会発表] Mn-Zn ferrite ナノ微粒子の作製と磁気特性及び発熱特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 近藤貴哉, 黒川瑛宣, 矢納拓弥, 竹内宏賢, 矢野真也, 小沼一紀, 宮坂俊樹, 三池和成, 一柳優子
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20120919-22
• [学会発表] Evaluation and application of magnetic nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: XAFS15 Satellite workshop, XAFS theory and nano particles
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 20120718-20
• [学会発表] Magnetic properties and XAFS spectra of CoMn_2O_4 Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: T . Miyasaka, A. Kurokawa, H. T akeuchi, S. Y ano, T . Y anoh, K. Onuma, T . Kondo, K. Miike and Y . Ichiyanagi
  • 学会等名: XAFS15 Satellite workshop, XAFS theory and nano particles
  • 発表場所: Chiba, Japan
  • 年月日: 20120718-20
• [学会発表] Synthesis and Magnetic Properties of Fe-doped NiO Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Kurokawa, N. Sakai, L. Zhu, H. Takeuchi, S. Yano, T . Yanoh, K. Onuma, T . Kondo, K. Miike, T . Miyasaka, Y . Ichiyanagi
  • 学会等名: ICM2012
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Production of Fe3-x Znx O4 nanoparticles for agents in hyperthermia treatment (2012)
  • 著者名/発表者名: H T akeuchi , A Kurokawa , T Yanoh , S Yano and Y Ichiyanagi
  • 学会等名: ICM2012
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Functional Magnetic Nanoparticles for Hyperthermic and Imaging Agent (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: 5th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2011)
  • 発表場所: Nagoya University ES Hall
  • 年月日: 20120315-17
  • 招待講演
• [学会発表] Multifunctional Magnetic Nanoparticles for Biomedical Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: 6th International Symposium on Nanomedicine
  • 発表場所: Matsue Japan
  • 年月日: 2012-11-29
  • 招待講演
• [学会発表] Magnetic Properties of MgFe_2O_4 Nanoparticles and Zn Doping Effect (2012)
  • 著者名/発表者名: T . Kondo, H. Takeuchi, A. Kurokawa, T . Yanoh, S. Y ano, K. Miike, T . Miyasaka, K. Onuma, S. Ohrui and Y . Ichiyanagi
  • 学会等名: IUMRS-International Conference on Electronic Materials
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] Functional Magnetic Nanoparticles for Hyperthermia Treatment (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: 2012 Northeastern Asian Symposium
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 2012-09-20
  • 招待講演
• [学会発表] Functional Magnetic Nanoparticles for Hyperthermia and Imaging Agent (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: Villa Conference on Interaction Among Nanostructures
  • 発表場所: Orland, Florida, USA
  • 年月日: 2012-04-18
  • 招待講演
• [学会発表] Development of functional magnetic nanoparticles for biomedical application, Photonic West, SPIE OPTO (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: Oxide-based Materials and Devices III Conferenc
  • 発表場所: San Fransisco, USA
  • 年月日: 2012-01-24
  • 招待講演
• [学会発表] Functional Magnetic Nanoparticles for Biomedical Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuko Ichiyanagi
  • 学会等名: BIT' s 1st Annual Symposium of Drug Delivery Systems
  • 発表場所: Shenzhen, China
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] 薬剤輸送を目指した磁性ナノ微粒子の機能化
  • 著者名/発表者名: 森 一将, 小沼一紀, 近藤貴哉, 三池和成, 宮坂俊樹, 蜂巣将也, 一柳優子
  • 学会等名: ナノ学会第11回大会
  • 発表場所: 東工大・100年記念館
  • 年月日: 00000606-08
• [図書] Analysis of Complex Materials using Functional Magnetic Nanoparticles, "Magnetic Nanoparticles: Properties, Synthesis and Applications", Chapter 5 (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Taira, Y . Ichiyanagi
  • 総ページ数: 322
  • 出版者: Nova Publishers
• [備考]
  • URL: http://yukolab.ynu.ac.jp/
• [産業財産権] 温熱療法用 Ni-Zn 系フェライト磁気ナノ微粒子, 及びそれを用いた温熱療法用いた温熱療法用薬物結合複合体 (2012)
  • 発明者名: 一柳優子, 竹内宏賢, 大類翔太
  • 権利者名: 一柳優子, 竹内宏賢, 大類翔太
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2012-133436
  • 出願年月日: 2012-05-13