交流磁場で自己発熱する生体適応フェライトナノ粒子の開発

开发在交变磁场中自加热的生物适应性铁氧体纳米颗粒

• 批准号: 21K05238
• 负责人: 平澤 英之
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Niihama National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05238/
• 关键词: フェライト; 自己発熱; 交流磁場; ナノ粒子; 生体適合; フェライト; 自己発熱; 交流磁場; ナノ粒子; 生体適合

本研究では、がんの新しい温熱治療法として提案されている『誘導焼灼治療』の実用化を目指し、①交流磁場中で著しく自己発熱するフェライト微粒子の開発、②交流磁場加熱における新たな発熱メカニズムの学術的解明、さらに③ドラッグデリバリーシステムの応用を目指したフェライトのリポソーム包埋試験を行う。令和４年度は、令和3年度の研究成果として開発することに成功したMgFe2O4粒子の発熱能力をさらに向上させることを目的とし、合成条件の最適化とイオン置換、ナノ粒子の合成に注力し研究を行った。本研究により、MgFe2O4にNiを置換したMg1-XNiXFe2O4をソルボサーマル法により合成することで発熱能力が著しく向上し、特にNi置換量をX=0.1としたMg0.9Ni0.1Fe2O4ではΔT=345℃と非常に高い発熱特性を示すことが分かった。また、この試料についてはこれまでに報告例のない、交流磁場中で２段階温度が上昇する特異な発熱挙動を示すことを発見し、交流磁場加熱における新たな発熱要因の可能性を示唆する新たな知見が得られた。そこで、この新たな発熱メカニズムを解明するため、交流磁場中でヒステリシス損失を測定した結果、交流磁場中での発熱能力とヒステリシス損失に明確な依存性が見られず、発熱能力が最大となったMgFe2O4では逆にヒステリシス損失が低下することが確認できた。この新たな発熱メカニズムを解明するため、新規に導入した周波数を1～999kHZまで変化させることのできる整合器を用い、ネール緩和・渦電流損失・ヒステリシス損失と発熱メカニズムの関係について明らかにする必要がある。

在这项研究中，我们旨在放置“诱导的消融疗法”，该研究已作为一种新的癌症热疗法方法提出，我们将进行脂质体嵌入铁氧体的嵌入测试，目的是1）产生在交替的磁场中产生大量自加热的铁素体颗粒，并在学术上进行了交替的磁性磁场，并在新的磁性领域中进行了交替的磁性磁性磁化机构，并在暖磁性领域中进行了暖气。在2022年，其目的是进一步提高MGFE2O4颗粒的热产能，这些颗粒成功开发为2021年的研究结果，研究的重点是优化合成条件，离子取代和纳米颗粒的合成。这项研究表明，通过通过溶剂热方法将MG1-XNIXFE2O4与Ni合成的MG1-XNIXFE2O4显着提高，而MG0.9NI0.1FE2O4具有Ni替代量X = 0.1的MG0.9NI0.1FE2O4具有极高的热量产生特征X = 345°C。此外，该样品表现出独特的热产生行为，其中温度在AC磁场中的两个阶段升高，这是以前从未报道过的，并且已经获得了新发现，这表明在AC磁场加热中可能有新的热产生因子。因此，为了澄清这种新的热产生机制，在AC磁场中测量了滞后损失，发现在AC磁场中没有明显依赖热产能和磁滞损失，另一方面，具有最大热量产生能力的MGFE2O4可减少滞后损失。为了澄清这种新的热产生机制，有必要使用可以将新引入频率从1到999 kHz改变频率的匹配装置，并阐明Nair松弛，涡流损失，磁滞损失和热产生机制之间的关系。