【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.21】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23TU0198

利用課題名 / Title

ナノセラノスティクス剤の創製とがん治療・診断への応用

利用した実施機関 / Support Institute

東北大学 / Tohoku Univ.

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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

Au-Fe3O4ナノ粒子,電子顕微鏡/ Electronic microscope,ナノ粒子/ Nanoparticles

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

長迫実

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

TU-504：超高分解能透過電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

本研究目的は、CTやデュアルMRI/CTイメージングなどの画像技術と磁気温熱療法を統合し、がん治療の成果を飛躍的に向上させる先進的な診断と治療のプラットフォームを開発することである。本研究では、従来の合成方法に関連する安全性上の懸念を解消し、がん治療における加熱効率を向上させるために、ダンベル状のAu–Fe₃O₄ナノ粒子を合成し、TEMにより構造・組織観察を行った。

実験 / Experimental

有毒なペンタカルボニル鉄（Fe(CO)₅）の代わりにドデカカルボニル三鉄（Fe₃(CO)₁₂）を前駆体とする安全な合成法を導入し、ほぼ100％の製造収率を達成した。テトラブチルアンモニウムブロミドを用いて塩化金(III) 酸三水和物を還元し、得られたAuナノ粒子をFe₃(CO)₁₂と結合させることで、ダンベル状Au–Fe₃O₄ナノ粒子を合成できた。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

図1において、各粒子内部で観察される格子線は、それぞれの粒子の内部原子面に直接対応し、両方の粒子の単結晶性を確認した。Fe₃O₄の隣接する面の間の距離は0.48 nmであり、その逆スピネル構造の(311)面を示した。一方、Auは0.24 nmの間隔を示し、その面心立方(fcc)構造の(111)面に帰属された。2d111(Au)とd311(Fe₃O₄)の格子の一致は、Fe₃O₄がAuナノ粒子上にエピタキシャル成長することを容易にする。この観察結果は、Fe(CO)₅を使用した異種二量体Au-Fe₃O₄ナノ粒子の合成を利用した先行研究と一致している。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig.1 HRTEM of heterodimer Au–Fe₃O₄ NPs

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)

1. Loi Tonthat, Ferromagnetic resonance-based heat dissipation in dumbbell-like Au–Fe3O4 nanoparticles, AIP Advances, 14, (2024).
   DOI: 10.1063/9.0000825
   
2. Loi Tonthat, Dumbbell-like Au–Fe3O4 nanoparticles for magnetic hyperthermia, AIP Advances, 14, (2024).
   DOI: 10.1063/9.0000821
   

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. [1] Loi Tonthat, Tomoyuki Ogawa, Shin Yabukami:” Efficient Synthesis and Magneto-Optical Enhancement of Au–Fe3O4 Hetero-dimer Nanoparticles with Triiron Dodecacarbonyl,” 2024 IEEE International Magnetic Conference - Short Papers (INTERMAG Short Papers) 1-2 (accepted 2024-02-12)
2. [2] Loi Tonthat, Tomoyuki Ogawa, Shin Yabukami:” Dumbbell-like Au–Fe3O4 Nanoparticles for Magnetic Hyperthermia,” The 68th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM2023) @ Dallas, TX, USA 2023 2023年11月2日
3. [3] Loi Tonthat, Akihiro Kuwahata, Shin Yabukami:” Ferromagnetic Resonance-based Heat Dissipation in Dumbbell-like Au–Fe3O4 Nanoparticles,” The 68th Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials (MMM2023) @ Dallas, TX, USA 2023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