2020 Fiscal Year Annual Research Report
Research and development of temperature and position detection and heating techniques for hyperthermia using magnetic particles
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19K23597
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
TON・THAT LOI 東北大学, 工学研究科, 助教 (90844499)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 磁気ハイパーサーミア / 磁性微粒子 / 加熱技術 / 測温技術 / 磁性微粒子磁気特性 / 磁性ナノ粒子合成 / 治療システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
癌は世界の主要な死因の一つであり，世界保健機関（WHO）によると2020年には約10百万人の癌による死亡が発生し，その治療技術の高度化は焦眉の急である。そこで，本研究では癌治療応用に向けて高機能性磁性微粒子を開発し，それを腫瘍に取り込ませ、その磁性微粒子の位置及び温度を検知しながら定温加熱する磁気温熱治療装置を構築することを目的としている。
初年度（2019年度）では高周波電源や冷却器等を導入して簡易型誘導加熱システムを試作し，in vitro（試験管内）でその妥当性を確認した。最終年度（2020年度）は光ファイバー温度計を利用して磁性微粒子の温度情報を高周波電源へフィードバックし，PID制御による磁性微粒子の自動定温加熱治療システムを試作することに成功し，in vitroでその妥当性を評価した。今は、当初の計画以上に進展しており，臨床応用に向けて学内研究者との共同研究を通して，in vivo（ラット・マウス内）でも試作した治療システムを評価できる段階まで来ている。
当初の計画に加えて，磁場印加用ドライブコイルと磁場検知用8の字コイルを一体化した磁場印加検知ユニットを空間的に直線走査することにより，体内に埋め込まれた磁性微粒子を低コストで簡単かつ迅速に定位できる方法を考案し，in vitroでその妥当性も確認できている。
さらに，磁気温熱療法に適した高機能磁性微粒子の開発を目的とし，磁性微粒子を新たに合成し，試作した治療システムを用いて磁性微粒子の発熱特性を評価した。SQUID-VSM等でも磁性微粒子の直流・交流磁化特性も評価し，新たな知見も得られた。
また，当該研究期間に科研費による支援で得られた研究成果を基に招待講演等で国内外の学会で発表し，査読付き論文も学会誌に掲載された。
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