磁性粒子の自己組織化と応用に関する研究

磁性粒子自组织及应用研究

• 批准号: 10J09518
• 负责人: 森本 義謙
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09518/
• 关键词: 磁性粒子; 自己組織化; バイオセンサ; 超常磁性体; ナノバイオ磁気工学; マイクロ流体デバイス; ポイントオブケア; 早期発見早期治療

「研究の目的」本研究の目的は、医療・バイオ分野における革新的な携帯型のバイオ物質検出手法を開発することである。すなわち、既存の蛍光式バイオセンサの感度と同程度またそれ以上の感度を持つ携帯型のバイオ物質検出手法を開発する。この本研究で開発するシステムは簡便・安価・迅速などの点から在宅診断に最適であり、インフルエンザなどの疾患を早期発見・治療することができ、患者の生活の質を向上させることができると期待される。「平成22年度研究実施計画」(1)"磁性粒子の自己組織化の磁気双極子相互作用メカニズムの解明"(2)"外付けポンプ不要な携帯型マイクロ流体デバイスの開発"「具体的内容」従来の磁気センサと磁性粒子を用いた磁気的なバイオ物質検出手法は様々な利点を有するためこれまで活発に研究が行われてきた。しかし、感度向上には少数かつ200nm以下の磁性粒子を検出する技術が必要不可欠であるが素子のバックグランドノイズなどの問題から、従来の手法ではそのような磁性粒子の検出が困難である。そこで、私はこれまで未解決であったこの課題において「磁性粒子の自己組織化」という現象を発見・応用するとともに発現機構を解明し課題解決に成功した。この手法は光学顕微鏡を用いて磁性粒子の自己組織化を観察することで高速・簡易にバイオ物質を検出する技術として期待ができると世界で初めて報告した。またこの研究をさらに発展させる過程で外部ポンプ不要なマイクロ流体デバイスの開発に成功した。「意義と重要性」(1)少数のナノ磁性粒子(200nm以下)検出することで極めて微量な試料で十分に解析が可能になる。(2)本開発検出手法を用いるとインフルエンザのようなウィルスを早期に発見でき早期治療の実施が可能になる。以上本研究は独自に見出した検出手法を用い世界で初めて「携帯可能な磁気バイオ物質検出手法」の開発とその機能性の探究を行うという、非常に独創性の高いものである。

The purpose of this study is to develop innovative methods for the detection of portable substances in medical fields. The sensitivity of the existing optical fiber is the same as that of the optical fiber. The sensitivity of the optical fiber is higher than that of the optical fiber. The detection method of the optical fiber is developed. This study aims to develop a simple, safe, rapid, and timely diagnosis system for early detection, treatment, and quality of life for patients. "Heisei 22 Research Implementation Plan"(1)"Explanation of magnetic dipole interaction of self-organization of magnetic particles"(2)"Development of external transport type magnetic fluid""Specific contents""Research on magnetic particle self-organization of magnetic dipole interaction of magnetic particles"(2)"Research on magnetic particle self-organization of magnetic dipole interaction"(3)"Research on magnetic particle self-organization of magnetic dipole interaction"(4). The technology for detecting magnetic particles below 200nm is necessary, and the sensitivity is upward. The problem of detecting magnetic particles is difficult. The problem of self-organization of magnetic particles was solved successfully. This technique is based on the observation of magnetic particle self-organization with optical micromirrors. The development of this research process was successful in the development of external solutions. "Significance and importance"(1) A small number of magnetic particles (below 200nm) are detected, and very small amounts of samples are analyzed. (2)The invention discloses an early detection method and a possible early treatment method. The above research is a unique discovery of the method of detection and application in the world. It is the first time to explore the development and functionality of the method of detection with possible magnetic particles.

项目成果

Planar Microfluidic System based on Electrophoresis for Detection of 130-nm Magnetic Labels for Biosensing

基于电泳的平面微流体系统，用于检测生物传感中的 130 nm 磁性标记

• 发表时间: 2011
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics (JJAP)
• 作者: Naohiro Horiuchi;Takuya Hoshina;Hiroaki Takeda;Takaaki Tsurumi;Hayato Sano;堀内尚紘;佐野勇人;Naohiro Horiuchi;Hayato Sano;Naohiro Horiuchi;佐野勇人;Hayato Sano;Naohiro Horiuchi;Hayato Sano;Tomoko Matsumoto;Tomoko Matsumoto;村松綾;村松綾;村松綾;村松綾;村松綾;村松綾;Yoshitaka Morimoto;Tsukasa Takamura
• 通讯作者: Tsukasa Takamura

Magnetic Amplification by Magnetically Induced Self-Assembly of Vertical Chains of Magnetic Micro-beads for the Detection of sub-200-nm Magnetic Labels by Magnetoresistive Biosensors

通过磁力微珠垂直链的磁诱导自组装进行磁放大，用于磁阻生物传感器检测 200 nm 以下磁性标签

• 发表时间: 2010
• 作者: Naohiro Horiuchi;Takuya Hoshina;Hiroaki Takeda;Takaaki Tsurumi;Hayato Sano;堀内尚紘;佐野勇人;Naohiro Horiuchi;Hayato Sano;Naohiro Horiuchi;佐野勇人;Hayato Sano;Naohiro Horiuchi;Hayato Sano;Tomoko Matsumoto;Tomoko Matsumoto;村松綾;村松綾;村松綾;村松綾;村松綾;村松綾;Yoshitaka Morimoto;Tsukasa Takamura;Yoshitaka Morimoto
• 通讯作者: Yoshitaka Morimoto