課題番号 ：S-15-NI-38
利用形態 ：技術代行
利用課題名（日本語） ：磁性ナノ粒子のクラスター化が磁気特性に与える影響
Program Title (English) ：Effects of clustering of magnetic nanoparticles on magnetic properties
利用者名（日本語） ：林幸壱朗
Username (English) ：Koichiro Hayashi
所属名（日本語） ：名古屋大学未来材料・システム研究所
Affiliation (English) ：Institute of Materials and Systems for Sustainability, Nagoya University

１．概要（Summary ）
　一次粒径が等しいマグネタイトナノ粒子クラスター（一次粒子間距離がほぼゼロ）とマグネタイトナノ粒子凝集体（一次粒子間に不均一なサイズの隙間が存在）のzero field cooling（ZFC）-field cooling（FC）測定を行ったところ、マグネタイトナノ粒子クラスターの方がマグネタイトナノ粒子凝集体よりもブロッキング温度が高く、磁化が大きいことが明らかになった。この結果は、マグネタイトナノ粒子をクラスター化することにより、生体親和性を維持したまま磁気特性を増加させることが可能であることを示している。実際に、マグネタイトナノ粒子クラスターは典型的なマグネタイトナノ粒子に比べ、バイオメディカル分野への応用に適していることを例証できている。

２．実験（Experimental）
　マグネタイトナノ粒子クラスターとマグネタイトナノ粒子凝集体のZFC-FC曲線を、高感度SQUID磁化測定装置（日本カンタムデザイン（株）社製 MPMS5）を用いて測定した。印加磁場100 Oe, 温度範囲5～400 K, 温度間隔10 Kで測定した。

３．結果と考察（Results and Discussion）
　マグネタイトナノ粒子クラスターとマグネタイトナノ粒子凝集体のブロッキング温度はそれぞれ400, 350 Kであった。また、全測定温度範囲において、マグネタイトナノ粒子クラスターの方がマグネタイトナノ粒子凝集体よりも高い磁化を示した。

４．その他・特記事項（Others）
　本研究はJSPS科研費（26709050）および加藤科学振興会の助成を受けたものである。また、本研究の一部はJSPS科研費（15K14146）、厚生労働省科研費、日本化学工業協会LRIの助成を受けたものである。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) K. Hayashi, W. Sakamoto, T. Yogo, Smart Ferrofluid with Quick Gel Transformation in Tumors for MRI-Guided Local Magnetic Thermochemotherapy, Advanced Functional Materials, 2016, 26, 1708-1718. 査読有 (Back Coverに採択).
(2) K. Hayashi, Y. Sato, W. Sakamoto, Toshinobu Yogo, Multifunctional Nanoparticles for MRI-Guided Magnetic Thermochemotherapy, BIT’s 2nd Annual World Congress of Smart Materials-2016, March 2016, Singapore (invited).
(3) K. Hayashi, Y. Sato, W. Sakamoto, T. Yogo, Core-Shell Nanoparticles for the Combination of Magnetic Hyperthermia and Chemotherapy, ISETS’15, November 2015, Nagoya University (Higashiyama Campus), Nagoya.
(4) K. Hayashi, Clustered Magnetic Nanoparticles-Polymer Core-Shell Nanoparticles for Magnetic Thermochemotherapy, EMN Phuket Meeting 2015: Energy, Materials, and Nanotechnology, May 2015, Phuket, Thailand (invited).
(5) 林 幸壱朗, 佐藤 裕介, 丸橋 卓磨, 坂本 渉, 余語 利信“多機能ハイブリッドナノ粒子の合成とイメージングおよび 治療への応用” 日本セラミックス協会　2016年年会, 2016年3月, 早稲田大学（招待講演）
(6) 林幸壱朗, 佐藤嘉崇, 坂本渉, 余語利信 “交流磁場応答性スマート コア－シェルナノ粒子の合成と磁気温熱化学療法への応用” 日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム, 2015年9月, 富山大学

６．関連特許（Patent）
なし。