磁性ナノ粒子と生体物質の融合による磁気相変化を利用した高感度バイオ検出

液相中磁性ナノ粒子/生体物質凝集体の検出や制御を目指し磁性ナノ粒子凝集体の異方性と磁化率および共鳴損失の増大、ダンピング定数（強磁性共鳴半値幅）等を制御できた。以下に示す実験結果等により、液相の磁性ナノ粒子を疑似的に固体物理学的な異方性制御が可能であることを示した。(1)磁性ナノ粒子あるいは磁性ナノ粒子／生体物質の凝集体を磁界により凝集させて、微小円筒形状チップを用いて形状異方性および直流磁界印加により長手方向へ見かけ上の磁気異方性を付与し、それに直角方向へ2軸目の直流磁界を印加することにより、磁化回転を用いることで凝集体の磁化率および強磁性共鳴がシフトさせることに成功した。(2)液相中磁性ナノ粒子の異方性制御により、外部磁界によりリモートで磁化率および損失を増大させ、ダンピング定数を小さくできた。磁化率は約1.4倍増加した。(3)磁性ナノ粒子とタンパク質、微生物を反応させて（ビオチンアビジン反応、抗原抗体反応）、凝集体を形成し、抗原量、濃度に対して、磁性ナノ粒子の共鳴周波数、磁化率が変化することを示した。生化学反応を固体物理学的アプローチにより制御・変換・評価でき、新しい抗原検出法となりうることを示した。(4)磁化率等をさらに1桁以上大きくするためには、液相中での異方性分散要因（磁性ナノ粒子寸法、液相中粒子間距離の均質性、印加磁界の均一性等）を1～3％程度に低減することが必要である。

液相中磁性ナノ粒子/生体物質凝集体の検出や制御を目指し磁性ナノ粒子凝集体の異方性と磁化率および共鳴損失の増大、ダンピング定数（強磁性共鳴半値幅）等を制御できた。以下に示す実験結果等により、液相の磁性ナノ粒子を疑似的に固体物理学的な異方性制御が可能であることを示した。(1)磁性ナノ粒子あるいは磁性ナノ粒子／生体物質の凝集体を磁界により凝集させて、微小円筒形状チップを用いて形状異方性および直流磁界印加により長手方向へ見かけ上の磁気異方性を付与し、それに直角方向へ2軸目の直流磁界を印加することにより、磁化回転を用いることで凝集体の磁化率および強磁性共鳴がシフトさせることに成功した。(2)液相中磁性ナノ粒子の異方性制御により、外部磁界によりリモートで磁化率および損失を増大させ、ダンピング定数を小さくできた。磁化率は約1.4倍増加した。(3)磁性ナノ粒子とタンパク質、微生物を反応させて（ビオチンアビジン反応、抗原抗体反応）、凝集体を形成し、抗原量、濃度に対して、磁性ナノ粒子の共鳴周波数、磁化率が変化することを示した。生化学反応を固体物理学的アプローチにより制御・変換・評価でき、新しい抗原検出法となりうることを示した。(4)磁化率等をさらに1桁以上大きくするためには、液相中での異方性分散要因（磁性ナノ粒子寸法、液相中粒子間距離の均質性、印加磁界の均一性等）を1～3％程度に低減することが必要である。