【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22TU0136
利用課題名 / Title
多機能型複合体マイクロ@ナノ磁性微粒子の研究開発と次世代癌磁気温熱療法への応用
利用した実施機関 / Support Institute
東北大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
バイオ関連材料, 微粒子, 磁性微粒子,電子顕微鏡/Electron microscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
LOI TONTHAT
所属名 / Affiliation
東北大学 工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
がん磁気温熱療法・CTイメージングに使用する発熱体である酸化鉄ナノ粒子の表面に金コーティングしたハイブリッド金＠酸化鉄ナノ粒子を合成し、TEMにより構造・組織観察を行った。また、生物検出応用のための高い磁気モーメントを持つ超小型FeCoナノ粒子（NP）を作製し、TEMにより構造・組織観察を行った。
実験 / Experimental
Fe3O4 ナノ粒子は熱分解法によって合成され、金はその後、金酢酸を190℃で還元することによってFe3O4 ナノ粒子の表面に堆積された。また、FeCo NPは、Fe:Co:Ba:F = 14:11:21:54 at.%のFeCo-BaF2ナノ粒状膜からBaF2マトリックスが吸湿性を持つため水に溶かすことで回収された。電子顕微鏡（JEM-ARM200F）を用いて合成したナノ粒子の形状や構造などの分析を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig1にFe3O4@Au NPから得られたTEM画像の一例を示す。この図からもわかるようにFe3O4@Au NPはほぼ球状であることがわかった。このような一連の実験をFe3O4およびFe3O4@Au NPに対して行い、これらの平均サイズは、数ナノであり、腎臓によって効果的に除去されるサイズであることが判明した。一方、別の実験からFe3O4@Au NPの加熱効率は、水中で腫瘍を43〜45℃で治療するのに十分であり、高いCT値（851 HU）が得られている。また、Fig2 に示すようにFeCo-BaF2 nanogranular filmから回収されたFeCo NPは一部不定形の膜を伴っているものの、平均サイズは約5 nmであった。これらの観察の結果、高い磁気モーメントを持つ超小型ナノ粒子と抗原-抗体反応に成功し、検出感度の向上だけでなく、より小さなバイオ分子の検出の可能性を提供できることが示唆された。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Fe3O4@Auナノ粒子
Fig. 2 FeCo-BaF2 nanogranular filmから回収されたFeCoナノ粒子のTEM画像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Loi Tonthat, Development of gold-coated magnetic nanoparticles as a theranostic agent for magnetic hyperthermia and CT imaging applications, AIP Advances, 13, (2023).
DOI: 10.1063/9.0000592
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Loi Tonthat, A simple antigen-antibody reaction using ultrasmall FeCo nanoparticles, AIP Advances, 13, (2023).
DOI: 10.1063/9.0000569
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Loi Tonthat, Mone Kimura, Tomoyuki Ogawa, Narufumi Kitamura, Yoshio Kobayashi, Kohsuke Gonda, Shin Yabukami: ”Development of gold-coated magnetic nanoparticles as a theranostic agent for magnetic hyperthermia and micro-CT imaging applications” (QOA-08) 67th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2022) Minnesota, America 2022年11月1日
- Loi Tonthat, Toru Murayama, Nobukiyo Kobayashi, Shin Yabukami, Wakako Ikeda-Ohtsubo, Ken Ichi Arai: ”Synthesis and antigen-antibody reaction of ultrasmall FeCo nanoparticles” (QOA-04) 67th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM 2022) Minnesota, America 2022年11月1日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件