研究課題
本研究は、金属塩化物とメタ珪酸ナトリウムの水溶液を湿式混合する独自の製法で磁気ナノ微粒子を生成し、磁気的性質を明らかにするとともに、官能基や葉酸を修飾し、がん細胞選択性を持たせた上で、磁気微粒子を用いたハイパーサーミア（温熱療法）を実現することを目的とした。磁気ナノ微粒子は磁性原子の持つ異方性や飽和磁化などのパラメータを考慮しながら組成を吟味し、さらに粒径による磁化の大きさなどを精査しながら作製した。交流磁化率の測定から磁気緩和に関するパラメータを解析し、ネール緩和やブラウン緩和などの発熱機構を明らかにしつつ、試料の最適化を行った。さらに、交流磁場を印加することにより、がん細胞のアポトーシスを導く温度上昇を実現し医療技術に貢献する技術を示した。最終的にはヒト乳がん細胞や前立腺がん細胞を用いて、シャーレ上のin vitro実験を実現し、ハイパーサーミア効果を実証した。今後はMRI,CT,質量分析、磁気イメージングにも同時に使用可能な、微粒子の可能性を追求し、診断と治療を同時に行うことが可能なセラノスティクスを提案する。
1: 当初の計画以上に進展している
当該年度までに微粒子の磁気パラメータ（最大磁化、交流磁化率虚数部など）について最適化を行うことができた。より実現へ近づけるためにシャーレにヒト乳がん細胞を当実験室で培養し、継代する技術を構築することができた。医学系の共同研究者の協力により、我々物理系の実験室でも一連のin vitroの実験ができるようになったこと、そしてその結果、ハイパーサーミア効果を確認できたことは計画以上の成果である。
磁気ハイパーサーミアの効果が期待できることが明らかになってきたので、さらにin vitroの実験をしっかりと行い、動物実験を視野に入れin vivoの実験へと進めていきたい。修飾する物質によっては、さまざまな目的に応用が可能であることもわかってきたので、修飾方法についてはさらに探求していくつもりである。さらなる技術として、磁気イメージング（Magnetic Particle Imaging)の技術も視野に入れ、治療と診断を同時に行えるセラノスティクスの流れを導くことを目指す。
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