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高感度磁気力顕微鏡を用いた液中バイオ磁気計測

使用高灵敏度磁力显微镜进行水下生物磁测量

基本信息

批准号：
20920008
负责人：
江川元太
金额：
$ 0.37万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20920008/
关键词：
液中バイオ磁気計測磁気力顕微鏡過渡現象

项目摘要

近年、ウイルスの検出や駆除を行う医療技術が注目されており、本技術への磁性ナノ粒子の応用を目指した研究が積極的に進められている。本研究では、生体細胞が生存できる液中雰囲気でのナノスケール計測を行うことができる唯一の顕微鏡である原子間力顕微鏡と、磁性薄膜を塗布した探針をプローブとして用いる事により、バイオ物質に吸着した磁性ナノ粒子を液中で計測が可能な、新規な高感度磁気計測法を確立することを目的とし、検討を行った。本研究の主要な結果は以下の通りである。(1) 大気および真空雰囲気用の磁気力顕微鏡を液中雰囲気で用いるために、探針フォルダの上部にカバーグラスを取り付け、このカバーグラスと試料台間を溶媒である蒸留水で満たすことで液中測定を行うことができるよう、改造を行った。さらにこの状態で試料に高密度磁気記録媒体を用い、液中雰囲気での測定条件の最適化を行った結果、液中雰囲気で50kfci(500nm周期の磁化パターン)の記録ビット観察に成功した。(2) 液中磁気計測への展開を見越し、軟磁性膜であるNi-Fe膜、Ni膜を成膜した探針を作製して真空中で測定を行った。その結果、真空雰囲気中で高密度磁気記録媒体の50kfciの記録ビット観察に成功し、本磁性探針の機能性を確認した。(3) (1)、(2)の結果を元に、軟磁性探針を用いた液中磁気計測の測定条件について検討を行った。以上の研究結果は、最終目的である高感度磁気力顕微鏡を用いた液中バイオ磁気計測法の開発につながる結果であり、さらに昨年度新に見出した探針の過渡現象を利用した高感度磁場イメージング法を液中に応用する事でバイオ磁気研究に関する基礎的知見を与えられるものであると考えられる。今後の展望として、軟磁性膜の磁気特性の最適化および液中での軟磁性探針による測定条件の最適化ができれば更なる時間分解能の向上が期待できる。

In recent years, the development and elimination of magnetic particles in medical technology has attracted much attention, and the application of magnetic particles in this technology has been actively studied. In this study, the only way to measure the presence of biological cells in liquid is to establish a new method for measuring magnetic particles in liquid by coating magnetic films on atomic force micromirrors. The main results of this study are as follows. (1)Magnetic force microscopy for high vacuum gas detection is used in liquid gas detection, probe detection and solvent detection. The results of optimization of measurement conditions for high density magnetic recording medium in liquid medium and high density magnetic recording medium in liquid medium were obtained. The recording conditions for high density magnetic recording medium in liquid medium with 50kfci(500nm period magnetization) were successfully observed. (2)The development of magnetic field measurement in liquid medium is observed, and the Ni-Fe film and Ni film are formed. The probe is made and measured in vacuum. As a result, the recording performance of 50kfci high density magnetic recording medium in vacuum was successfully observed, and the functionality of the magnetic probe was confirmed. (3)The results of (1) and (2) are as follows: (1) The measurement conditions of magnetic sensors in liquid are discussed in detail. The above research results are the ultimate goal of the development of high sensitivity magnetic field microscopy in liquid magnetic field measurement. The results of this research are new to the development of high sensitivity magnetic field microscopy in liquid magnetic field measurement. Future prospects include optimization of magnetic properties of soft magnetic films and optimization of measurement conditions for soft magnetic probes in liquid.