Magnetic Fractionation of Magnetic Nanoparticles for Optimal Performance in Biomedical applications

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18F18349
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 吉田 敬 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (30380588)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): FARAG AHMED 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2018-11-09 – 2021-03-31
• Keywords: 磁性ナノ粒子 / 磁気分画

Outline of Annual Research Achievements

磁性ナノ粒子を用いた医療バイオ応用に関する研究が盛んに行われている。その中に、癌などの疾病領域を高感度・高分解能に検出する磁気粒子イメージング、および磁性ナノ粒子のヒステリシス損による熱により、癌細胞のみを選択的に死滅させる磁気的ハイパーサーミアがある。これらの実現のためには、高検出感度化、選択的に癌細胞だけを死滅させるための高効率化が必要不可欠である。
本年度は、世界で唯一体内での使用が認可されているリゾビストと呼ばれる磁性ナノ粒子サンプルをベースに磁気分画を行った。磁気分画によって得られた磁性ナノ粒子サンプルを用いて、磁気粒子イメージングで信号として用いられる、磁性ナノ粒子の第三高調波磁化を測定した。磁気分画を行ったサンプルでは、オリジナルの磁性ナノ粒子サンプルと比較して、３倍程度の磁化信号が得られることを確認した。また、ハイパーサーミアで用いられる、ヒステリシス損も大きくなることを確認した。
また、磁性ナノ粒子を医療応用する場合、磁性ナノ粒子の周辺温度や、粘度によって磁性ナノ粒子の磁化特性が一般的には変化することが知られている。これらのパラメータが磁化特性に及ぼす影響を定量的に調べることは応用上非常に重要になる。例えば、磁気粒子イメージングにおいては、磁化信号の強度は、疾病領域の定量性に影響を及ぼす。本年度は、まず、磁性ナノ粒子の磁化特性の粘度依存性についての基礎研究を行った。得られた成果を論文投稿中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

磁気分画により、高性能な磁性ナノ粒子サンプルの作成を行うことができた。

Strategy for Future Research Activity

H30年度にひきつづき、磁気分画を行い、高性能化および磁気分画の安定性・再現性の確認を行う。
また、磁性ナノ粒子の体内利用を想定し、磁気分画を行った磁性ナノ粒子サンプルを用いて、磁性ナノ粒子の高調波特性（磁気粒子イメージングにおける磁化信号）の粘度依存性や温度依存性などを明らかにする。