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Development of local viscoelasticity measurement using rotational behavior of magnetic nanoparticle under alternating magnetic field

利用交变磁场下磁性纳米粒子的旋转行为开发局部粘弹性测量

基本信息

批准号：
21K05112
负责人：
諏訪雅頼
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka University
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 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

種々の磁気ナノ粒子(MNP)分散試料の交流磁場下における光学異方性変化を測定した。特に周波数依存性について詳細な調査を行い、以下のような結果が得られた。①MNP分散液の磁気直線二色性-周波数スペクトル（MLD-FS）を測定し、そのMNPサイズや組成依存性を調べた。その結果，MNPの異方性エネルギーによりMLD-FSの形状が変化することが分かった。これは、MNPの回転モードの違いに起因し、MNPの新しいキャラクタリゼーション法として利用可能であることが示唆された。②MNP-ハイドロゲル分散液のMLD-FSを測定した。ハイドロゲルとして、巨視的な粘弾性が単緩和Maxwellモデルと良く一致する疎水性エトキシ化ウレタン（HEUR）の水溶液を用いた。その結果、ゲル中ではMNPの表面修飾で、MLD-FSのHEUR濃度依存性が異なった。特に、表面にカルボキシ基を修飾するとHEURとの相互作用が強くなり、HEUR濃度増加に伴いMLD-FSは複雑に変化した。ゲルネットワークに吸着したMNPの配向運動から、局所的な力学特性の議論が可能になると考えられる。③脂質二分子膜小胞であるリポソーム内の粘性率や膜の局所的粘弾性測定への応用を目指し、MNPを内包したリポソーム懸濁液の磁気直線複屈折-周波数スペクトル（MLB-FS）を測定した。MLB-FSの解析から、MNPは脂質膜に吸着し、リポソームと一体となり回転することが分かった。また，MLB-FSの温度変化を調査すると，脂質膜のゲル-液晶相転移温度で急激に変化することが分かり、ナノスケールでの膜の粘弾性測定の可能性が示唆された。

Measurement of the optical anisotropy of a dispersed sample of magnetic nanoparticles (MNP) under an alternating magnetic field. The specific cycle number dependence has been investigated in detail, and the following results have been obtained. ①MNP dispersion liquid's magnetic linear dichroism-frequency wave number system (MLD-FS) was measured and the composition dependence of MNP system was adjusted. As a result, the anisotropy of MNP and the shape of MLD-FS were changed and divided into points.これは、MNPの回転モードのviolationいにcauseし、MNPの新しいキThe use of the ャラクタリゼーション法として is possible and shows the instigation of された. ②Measurement of MNP-Hydron dispersion using MLD-FS. Maxwell モデルとThe good consistency is the aqueous aqueous solution of HEUR.そのRESULTS, ゲル中ではMNPのsurface modificationで, MLD-FSのHEUR concentration dependence がdifferentなった. Special features: surface modification, HEUR interaction, strong interaction, HEUR concentration increase, MLD-FS compounding, and modification.ゲルネットワークにしたMNPのalignment motionから, discussion of the mechanical properties of the station is possibleになるとtestえられる. ③The viscosity rate inside the lipid bimolecular membrane small cell and the viscosity-elasticity of the membrane are measured using a fingertip, MN The magnetic linear complex inflection-wave number system (MLB-FS) of the PをIncluded suspension is measured. Analysis of MLB-FS, adsorption of lipid membrane of MNP, integration of リポソームととなり滢することが分かった.また, MLB-FS temperature change investigation すると, lipid membrane のゲル-liquid crystal phase transition temperature でThe possibility of determining the adhesion and elasticity of the に変化することが分かり, ナノスケールでのfilm is indicated by the された.