2015 Fiscal Year Annual Research Report
量子ビームマルチスケール評価法を用いた癌温熱治療中に生じる散逸構造の解明
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24310071
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
間宮 広明 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端的共通技術部門, 主幹研究員 (30354351)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 典樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端的共通技術部門, 主任研究員 (60442993)
B JEYADEVAN 滋賀県立大学, 工学部, 教授 (80261593)
篠原 武尚 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究副主幹 (90425629)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 量子ビーム医療応用 / ハイパーサーミア / ナノ粒子 / 非平衡定常状態 / その場観察 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
磁性ナノ粒子を用いた癌温熱療法ではその医学的効能の有無が焦点となってきたため，詳細な物理モデルの検討は進んでいない．最近，代表者らは，癌温熱療法条件下での磁性ナノ粒子が特異な配向構造を持ち，それに発熱の最適条件が大きな影響を受けることを数値計算で示した．そこで，本研究では，粒径・形状を制御された素性の明らかな磁性ナノ粒子を合成し，それらの個別/集団での振舞がシミュレーションの予測と一致するかどうかを，透過力の高い量子ビームを用いたマルチスケール評価法等先端的な解析技術で検証し，癌温熱療法の最適設計に不可欠な基礎的知見の確立を目指した．
本年度は，昨年度，粒径制御に加えてシリカコートにより粒子間相互作用の操作に成功したオレイン酸とオレイルアミンの混合溶液中の熱分解後のTEOSによる被覆法を改良し，より大きな粒径を持つ場合でも磁気的に孤立した酸化鉄ナノ粒子を作製するとともに，FORC解析を用いて相互作用磁場が消失していることを確認した．また，計測側では，昨年度までに整備したＸ線小角散乱装置用交流磁場印加機構を改良し100 kHzで400 Oeの交流磁場を発生させ，広い磁場強度範囲で直流・交流磁場中の酸化鉄ナノ粒子の再配列・配向による構造因子・形状因子の変化を観察した．さらに，その結果を予測と比較したところ，定性的には概ね一致するものの細部ではかなりの相違がみられた．そこで，保磁力ごとの残留熱減衰曲線等を用いて詳細な分析を行い，この差異が，同じサイズの酸化鉄ナノ粒子といっても合成法ごとに個々の粒子の挙動が異なっていることに由来していることを示した．すなわち，癌温熱療法の最適設計を行い実際にそれを実現するには，本課題で明らかとした高周波磁場照射化の磁性ナノ粒子の配向・配列現象の知見に加えて，ナノ粒子内部の歪や酸素欠損，表面磁気異方性の解明と制御が必要であることがわかった．
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] ナノ粒子分散体の交流磁化過程と直気特性の関係2015
Author(s)
黒岩拓也, 太田浩司, ハワラティフ, 岸本幹雄, 柳原英人, 喜多英治, 間宮広明, 山本真平
Organizer
日本物理学会2015年秋季大会
Place of Presentation
関西大学千里山キャンパス,大阪府吹田市,日本
Year and Date
2015-09-16 – 2015-09-19
