肝臓がん血管内温熱治療用窒化鉄微小球の創製

氮化铁微球的研制用于肝癌血管内热疗

基本信息

批准号：
22H03949
负责人：
川下将一
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

近年、患部を切除することなく、がん細胞のみを死滅させる機能温存療法の開発に大きな期待が寄せられている。磁性体を直径20～30 μmの微小球とし、肝臓がんの毛細血管に送り込み、患部を交流磁場の下に置けば、磁性体が発熱し、がん細胞を加温して死滅させることができる。これまでに研究代表者はマグネタイト（Fe3O4）含有微小球を開発してきたが、その発熱特性は臨床応用できるレベルには至っていない。一方、磁性体の発熱特性はその磁気特性（飽和磁化・保磁力）と関連している。そこで本研究では、Fe3O4（92 emu/g）よりも高い飽和磁化を有する窒化鉄（例えば、Fe16N2：240 emu/g）に着目し、従来のFe3O4含有微小球よりも高い発熱特性を有する、肝臓がん血管内温熱治療用窒化鉄含有微小球を創製することを目的とする。2022年度は、窒化鉄含有微小球作製の前段階として、スライドガラス基板上への窒化鉄膜の形成を試みた。その結果、ホウ酸・フッ化水素アンモニウム・三フッ化鉄三水和物の混合水溶液にスライドガラス基板を30℃で48時間浸漬し、その後、基板上に形成された膜に鉄粉に接触させ、水素ガス中300℃で4.5時間、続いてアンモニア雰囲気中150℃で40時間加熱処理すれば、基板上に厚さ約500 nmの窒化鉄膜が形成されることが明らかとなった。また、ヘマタイトとナトリウムアミドを種々の温度および時間で反応させ、種々の窒素量および結晶子サイズを有する窒化鉄（ε-Fe2-3N）ナノ粒子を作製し、それらの磁気特性と発熱特性の関係を調べた。その結果、250℃、12時間の加熱により、飽和磁化29.4 emu/g，保磁力8 Oeのε-Fe2-3Nナノ粒子が得られ、同微粒子は100 kHz、125 Oeの交流磁場下で良好な発熱特性を示した。本研究により、ε-Fe2-3Nナノ粒子が磁気温熱療法の温熱種として有用であることが示唆された。

近年来，人们对开发功能保护疗法的发展有很高的期望，该疗法只能杀死癌细胞，而不会消除受影响的区域。当将磁性材料制成直径为20-30μm的微球中时，将其泵入肝癌的毛细血管中，并将受影响的区域放置在交替的磁场下，磁性材料将产生热量，并且可以加热和杀死癌细胞。到目前为止，研究人员已经开发了含有磁铁矿（FE3O4）的微球，但是尚未达到适合临床应用的水平。另一方面，磁性材料的热产生特性与其磁性特性有关（饱和磁化和胁迫）。因此，这项研究的重点是硝酸铁（例如，FE16N2：240 EMU/g），其饱和度磁化强度高于FE3O4（92 EMU/G），旨在创建含氮化铁的微分球来用于肝癌中血管内高温治疗。在2022财年，我们试图在幻灯片玻璃基板上形成氮化铁膜，以作为含氮化铁微球的生产前的阶段。结果，据表明，将玻璃玻璃底物浸入混合的硼酸水溶液中，在30°C下在30°C下以30°C的含量，三氟化铁三水合物，然后与在底物上的膜中与膜形成的膜中的铁粉接触，然后在300°C中加热4.5小时C。大气，导致氮化铁膜在基板上的厚度约为500 nm。在各种温度和时间上反应赤铁矿和钠酰胺，以制备具有各种氮含量和结晶属大小的氮化铁（ε-FE2-3N）纳米颗粒，并研究了其磁性和放热性能之间的关系。结果，通过在250°C的250°C加热12小时，在29.4 EMU/G饱和磁化的含量为29.4 EMU/G和8OE的ε-FE2-3N纳米颗粒中，细胞在100 kHz和125 OE的AC磁场下表现出良好的热颗粒。这项研究表明，ε-FE2-3N纳米颗粒可作为用于磁热疗法的嗜热物种。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effect of heating conditions on the magnetic properties of micron-sized carboxyl modified-magnetite particles synthesized by a spray pyrolysis and heating process

加热条件对喷雾热解加热合成微米级羧基改性磁铁矿颗粒磁性能的影响

DOI：
10.1016/j.apt.2021.103412
发表时间：
2022
期刊：
Advanced Powder Technology
影响因子：
5.2
作者：
Hashimoto Masami;Takahashi Seiji;Kawahara Koichi;Ogawa Tomoyuki;Kawashita Masakazu
通讯作者：
Kawashita Masakazu

Effect of citric acid content on magnetic property of magnetite particles for detecting virus

柠檬酸含量对病毒检测用磁铁矿颗粒磁性能的影响

DOI：
10.2109/jcersj2.22098
发表时间：
2022
期刊：
Journal of the Ceramic Society of Japan
影响因子：
1.1
作者：
M. Hashimoto;S. Takahashi;K. Kawahara;D. Yokoe;T. Kato;T. Ogawa;M. Kawashita
通讯作者：
M. Kawashita

液相析出法によるスライドガラス基板上への窒化鉄膜の形成

液相沉淀法在载玻片基板上形成氮化铁薄膜