Elucidation of magnetic particle dynamics and its application to medical imaging

磁粒子动力学的阐明及其在医学成像中的应用

• 批准号: 20H00238
• 负责人: 竹村 泰司
• 金额: $ 28.95万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00238/
• 关键词: 磁性ナノ粒子; 磁化ダイナミクス; 磁気粒子イメージング; 磁気分画粒子; 磁気光学効果

本研究では、腫瘍等に集積させた磁性ナノ粒子を検出、画像化する磁気粒子イメージングの性能向上を目指した。磁気粒子イメージングを臨床実用するためには、磁性ナノ粒子の検出感度を向上させる必要がある。磁性ナノ粒子の交流磁界に対する応答である磁化ダイナミクスを解明することにより検出感度を向上させることが研究目的である。以下に得られた研究成果をまとめる。(1) 結晶磁気異方性について：液中に分散若しくは固体中に固定させた磁性ナノ粒子の結晶軸を配向させることは困難である。そこで非磁性金属マトリクス（母材）に配向する単結晶強磁性ナノキューブを試料として、その結晶磁気異方性及び磁化ダイナミクスを解明した。【Molecules, 25, 3282, 2020.】(2) 磁化容易軸の配向及び粒径に対する依存：磁性ナノ粒子を固体中に固定させる過程で、十分に強い静磁界を印加することにより、磁性ナノ粒子の磁化容易軸が配向する試料を作製した。他方、液中試料では磁化容易軸のダイナミクスが観測可能である。粒径依存は、磁気分画手法により粒径の異なる試料により評価した。交流磁化特性からイメージング感度との相関を明らかにした。【第44回日本磁気学会学術講演会、16aC-5、2020年12月16日】(3) 粒子形状依存：磁性ナノ粒子の構造・形状として、シングルコア、マルチコア、ナノリングなどの試料を評価した。印加磁界の強度・周波数を最適化することによりマルチコア構造においてイメージング感度を向上できることを明らかにした。【第44回日本磁気学会学術講演会、16aC-1及び16aC-6、2020年12月16日】

In this study, we focus on magnetic particles, magnetic particles and so on. Magnetic particles, magnetic particles and magnetic particles. Magnetic particles, AC magnetic field, magnetization, magnetization, magnetization. The following is a summary of the research results. The main results are as follows: (1) Crystal magnetic properties: dispersion in the liquid if the solid is fixed, the magnetic particles are fixed, and the crystal alignment is difficult. The non-magnetic metal matrix (base metal) is used to determine the grain strength and magnetic properties of the material, the magnetic properties of the crystal and the magnetization. [Molecules, 25, 3282, 2020.] (2) magnetization is easy to match and particle size dependence: magnetic particles are fixed in solids, very strong in magnetostatic fields, and magnetic particles are easy to be magnetized. The material in the other side and the liquid is easy to be magnetized. The particle size is dependent on the particle size, the magnetic separation technique, the particle size, the material, the material, the material. The AC magnetization characteristics are different from each other in terms of sensitivity. [44th return to the Japan Magnetics Society Art Conference, 16aC-5, December 16, 2020] (3) the shape of particles is dependent on the shape of magnetic particles. In the Inca magnetic field, the wave number of the intensity cycle is maximized. [44th return to Japan Magnetics Society Art Show, 16aC-1 and 16aC-6, December 16, 2020]

项目成果

竹村泰司（研究室ホームページ）

竹村靖（实验室主页）

磁気分画したフェルカルボトランの発熱特性

磁分馏卡博特林的放热特性

• 发表时间: 2020
• 作者: 石川真守;大多哲史;S. B. Trisnanto;山田努;吉田敬;竹村泰司
• 通讯作者: 竹村泰司

磁性ナノ粒子の発熱と線形・非線形応答の交流磁化率

磁性纳米颗粒发热的交流磁化率和线性/非线性响应

• 发表时间: 2020
• 作者: 山南豪;S. B. Trisnanto;山田努;大多哲史;竹村泰司
• 通讯作者: 竹村泰司

Magnetization Characteristics of Oriented Single-Crystalline NiFe-Cu Nanocubes Precipitated in a Cu-Rich Matrix

富铜基体中定向单晶 NiFe-Cu 纳米立方体的磁化特性

• DOI: 10.3390/molecules25143282
• 发表时间: 2020
• 期刊: Molecules
• 影响因子: 4.6
• 作者: Kobayashi Shota;Yamaminami Tsuyoshi;Sakakura Hibiki;Takeda Mahoto;Yamada Tsutomu;Sakuma Hiroshi;Trisnanto Suko Bagus;Ota Satoshi;Takemura Yasushi
• 通讯作者: Takemura Yasushi

Magnetic vortex nanorings の直流・交流磁化特性と発熱特性

磁涡流纳米环的DC/AC磁化特性及发热特性

• 发表时间: 2020
• 作者: 笹岡英将;S. B. Trisnanto;山田努;J. Wu;Y. Cheng;大多哲史;竹村泰司
• 通讯作者: 竹村泰司