JP2003515921A - 磁性流体 - Google Patents
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- JP2003515921A JP2003515921A JP2001540794A JP2001540794A JP2003515921A JP 2003515921 A JP2003515921 A JP 2003515921A JP 2001540794 A JP2001540794 A JP 2001540794A JP 2001540794 A JP2001540794 A JP 2001540794A JP 2003515921 A JP2003515921 A JP 2003515921A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/42—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of organic or organo-metallic materials, e.g. graphene
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/0036—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
- H01F1/0045—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
- H01F1/0054—Coated nanoparticles, e.g. nanoparticles coated with organic surfactant
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- H—ELECTRICITY
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- H01F1/44—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 担体液体中に分散したナノスケールの強磁性又はフェリ磁性粒子を含む磁性流体媒体を提供すること。
【解決手段】 本発明は、複数の強磁性又はフェリ磁性粒子を含む磁性流体媒体であって、粒子のそれぞれが１００nmより大きくない最大寸法を有し、該粒子が有機高分子シェル中で形成される工程を含む方法で該粒子が製造される、該媒体を開示する。本発明で使用することができる適切な有機高分子は、ナノスケール粒子を収容するための適切な空洞又は開口部を有するタンパク質、例えばタンパク質アポフェリチンである。本発明で使用されるフェリチンの利点の一つは、それが均一な大きさの粒子を選択するのに使用できることである。大きさの分散が狭いことによって流体の単分散性が強化され、適用した磁場に対する応答をより均一にすることができ、分散の安定性の強化が可能となる。
Description
【０００１】
本発明は、担体の液体中に分散したナノスケールの強磁性又はフェリ磁性粒子
を含む磁性流体媒体（強磁性流体）に関する。強磁性流体の製造方法も開示され
ている。
を含む磁性流体媒体（強磁性流体）に関する。強磁性流体の製造方法も開示され
ている。
【０００２】
強磁性流体は、担体の液体中におけるナノスケールの強磁性又はフェリ磁性粒
子の安定な懸濁物である。粒子は、熱エネルギーが安定な懸濁物を維持するのに
十分な程度に小さい。しかしながら、従来使用されてきた強磁性流体の製造方法
にかかわらず、懸濁物は多分散系である（すなわち、粒子径の範囲は相対的に広
い）。 “強磁性”という用語は、“強磁性”又は“フェリ磁性”のいずれかである材
料を含むために、本技術分野で使用されることが多い。本発明は、強磁性又はフ
ェリ磁性のナノスケール粒子を含む流体を製造するために使用することができる
。
子の安定な懸濁物である。粒子は、熱エネルギーが安定な懸濁物を維持するのに
十分な程度に小さい。しかしながら、従来使用されてきた強磁性流体の製造方法
にかかわらず、懸濁物は多分散系である（すなわち、粒子径の範囲は相対的に広
い）。 “強磁性”という用語は、“強磁性”又は“フェリ磁性”のいずれかである材
料を含むために、本技術分野で使用されることが多い。本発明は、強磁性又はフ
ェリ磁性のナノスケール粒子を含む流体を製造するために使用することができる
。
【０００３】
本発明の第１の観点に従うと、複数の強磁性又はフェリ磁性粒子を含む磁性流
体媒体が提供され、該粒子のそれぞれは１００nmより大きくない最大寸法を有し
、該粒子は、有機高分子シェル内で粒子が形成される工程を含む方法によって製
造される。
体媒体が提供され、該粒子のそれぞれは１００nmより大きくない最大寸法を有し
、該粒子は、有機高分子シェル内で粒子が形成される工程を含む方法によって製
造される。
【０００４】
好ましくは、強磁性又はフェリ磁性粒子は、５０nmより大きくない最大寸法を
有し、より好ましくは１５nmより大きくない最大寸法を有する。 好ましくは、磁性流体媒体は単分散性であり、このことは流体中における粒子
の最大寸法が１０％より大きく、好ましくは５％より大きく変化しないことを意
味する。 通常ナノ粒子の形は一般に球形であり、この場合、最大寸法は粒子の直径を意
味する。ある環境下では、他の粒子形態が成立する可能性があり、その場合は粒
子の大きさは最大寸法という用語で表される。 粒子を製造する本方法を実施した結果として、それぞれの強磁性又はフェリ磁
性粒子は当初少なくとも一部は有機高分子中に収容されている。ある態様では、
本発明の磁性流体媒体は、それらが製造された有機高分子中に依然として収容さ
れている粒子を含む。本態様では、有機高分子シェルを官能化することができる
（以下を参照）。他の態様では、有機高分子シェルが除去されてナノ粒子自体が
残り、さらに他の態様では有機高分子シェルが炭化されてナノ粒子コアを取り囲
む炭素層を提供する。
有し、より好ましくは１５nmより大きくない最大寸法を有する。 好ましくは、磁性流体媒体は単分散性であり、このことは流体中における粒子
の最大寸法が１０％より大きく、好ましくは５％より大きく変化しないことを意
味する。 通常ナノ粒子の形は一般に球形であり、この場合、最大寸法は粒子の直径を意
味する。ある環境下では、他の粒子形態が成立する可能性があり、その場合は粒
子の大きさは最大寸法という用語で表される。 粒子を製造する本方法を実施した結果として、それぞれの強磁性又はフェリ磁
性粒子は当初少なくとも一部は有機高分子中に収容されている。ある態様では、
本発明の磁性流体媒体は、それらが製造された有機高分子中に依然として収容さ
れている粒子を含む。本態様では、有機高分子シェルを官能化することができる
（以下を参照）。他の態様では、有機高分子シェルが除去されてナノ粒子自体が
残り、さらに他の態様では有機高分子シェルが炭化されてナノ粒子コアを取り囲
む炭素層を提供する。
【０００５】
本明細書における高分子という用語は、単一の分子又は複数の分子の組合せを
意味し、１５００kDまでの、典型的には５００kDより小さい分子量を有する。 高分子は、強磁性又はフェリ磁性粒子を収容し又は少なくとも部分的に収容す
ることが可能であり、かつ従って、粒子を含むことが可能な適切な空洞を含んで
いなければならず、これらの空洞は通常高分子中で完全に包囲されている。そう
でない場合、高分子は、完全には取り囲まれてはいないがそれにも関わらず磁性
粒子を受容しかつ支持することが可能な適切な開口部を含むことができ、例えば
開口部は高分子中の環状部分によって規定されるものであることができる。 本発明で使用することができる適切な有機高分子は、ナノスケール粒子を収容
するための適切な空洞又は開口部を有するタンパク質である。現在好ましいのは
、タンパク質アポフェリチン（空洞が空であるフェリチン）である。しかしなが
ら、他の適切なタンパク質は、例えばベン毛Ｌ−Ｐリング及びウィルスキャプシ
ドを含む。
意味し、１５００kDまでの、典型的には５００kDより小さい分子量を有する。 高分子は、強磁性又はフェリ磁性粒子を収容し又は少なくとも部分的に収容す
ることが可能であり、かつ従って、粒子を含むことが可能な適切な空洞を含んで
いなければならず、これらの空洞は通常高分子中で完全に包囲されている。そう
でない場合、高分子は、完全には取り囲まれてはいないがそれにも関わらず磁性
粒子を受容しかつ支持することが可能な適切な開口部を含むことができ、例えば
開口部は高分子中の環状部分によって規定されるものであることができる。 本発明で使用することができる適切な有機高分子は、ナノスケール粒子を収容
するための適切な空洞又は開口部を有するタンパク質である。現在好ましいのは
、タンパク質アポフェリチン（空洞が空であるフェリチン）である。しかしなが
ら、他の適切なタンパク質は、例えばベン毛Ｌ−Ｐリング及びウィルスキャプシ
ドを含む。
【０００６】
選択した強磁性又はフェリ磁性材料は磁気的に整列することが可能なものであ
ることが必要である。材料は金属、金属合金又はＭ型若しくはスピネルフェライ
トであってもよい。金属、金属合金又はフェライトは一又は複数の以下のものを
含むことができる：アルミニウム、バリウム、ビスマス、セリウム、クロム、コ
バルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ホル
ミウム、鉄、ランタン、ルテチウム、マンガン、モリブデン、ネオジム、ニッケ
ル、ニオブ、パラジウム、白金、プラセオジウム、プロメチウム、サマリウム、
ストロンチウム、テルビウム、ツリウム、チタン、バナジウム、イッテルビウム
、及びイットリウム。金属、金属合金又はフェライトは好ましくは、一又は複数
の以下を含む：コバルト、鉄及びニッケル。
ることが必要である。材料は金属、金属合金又はＭ型若しくはスピネルフェライ
トであってもよい。金属、金属合金又はフェライトは一又は複数の以下のものを
含むことができる：アルミニウム、バリウム、ビスマス、セリウム、クロム、コ
バルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ホル
ミウム、鉄、ランタン、ルテチウム、マンガン、モリブデン、ネオジム、ニッケ
ル、ニオブ、パラジウム、白金、プラセオジウム、プロメチウム、サマリウム、
ストロンチウム、テルビウム、ツリウム、チタン、バナジウム、イッテルビウム
、及びイットリウム。金属、金属合金又はフェライトは好ましくは、一又は複数
の以下を含む：コバルト、鉄及びニッケル。
【０００７】
本発明の磁性流体媒体の一つの態様において、粒子は有機高分子、好ましくは
タンパク質被覆中に収容され又は包まれており、このことにより凝集及び酸化が
阻止され、さらにこれが種々の担体液体中に分散可能となり又は汚染物に結合可
能となるように官能化することができる表面を提供する。例えば、表面を官能化
してそれを疎水性にすることができ、これによって非極性担体液体への分散が可
能となる。例えば他の例では、金属結合性リガンドで表面を官能化して、廃棄物
質のような物質から金属汚染物を除去するための利用に媒体を使用できるように
することができる。 この態様では、選択した強磁性又はフェリ磁性材料は好ましくは金属、例えば
コバルト、鉄、又はニッケル；又は金属合金；又はＭ型フェライトである。より
好ましくは、強磁性又はフェリ磁性材料は金属又は金属合金である。
タンパク質被覆中に収容され又は包まれており、このことにより凝集及び酸化が
阻止され、さらにこれが種々の担体液体中に分散可能となり又は汚染物に結合可
能となるように官能化することができる表面を提供する。例えば、表面を官能化
してそれを疎水性にすることができ、これによって非極性担体液体への分散が可
能となる。例えば他の例では、金属結合性リガンドで表面を官能化して、廃棄物
質のような物質から金属汚染物を除去するための利用に媒体を使用できるように
することができる。 この態様では、選択した強磁性又はフェリ磁性材料は好ましくは金属、例えば
コバルト、鉄、又はニッケル；又は金属合金；又はＭ型フェライトである。より
好ましくは、強磁性又はフェリ磁性材料は金属又は金属合金である。
【０００８】
本発明は最も好ましくは鉄貯蔵タンパク質、フェリチンを利用し、これらの内
部空洞を利用してナノスケールの磁気粒子を生成する。フェリチンは４００kDの
分子量を有する。フェリチンは生物主全体を通じて鉄代謝に利用され、その構造
は種の間で高度に保持されている。それは２４のサブユニットから成り、それら
は自己集合して外径が約１２nmの中空シェルを提供する。これは直径８nmの空洞
を有し、それは通常４５００の鉄（III）原子を常磁性フェリハイドライトの形
で貯蔵する。しかしながら、このフェリハイドライトは除去することができ（フ
ェリハイドライトを欠くフェリチンを“アポフェリチン”という）、他の物質を
取り込むことができる。フェリチンのサブユニットは密に詰まっているが、３層
及び４層軸に空洞への通路がある。現在のところ本発明で使用するのが好ましい
高分子はアポフェリチンタンパク質であり、これは直径が８nm程度の空洞を有す
る。このタンパク質を拡張して直径が８nmより大きいものを収容することが可能
であるので、このタンパク質に収容される強磁性又はフェリ磁性粒子は約１５nm
までの直径を有する。
部空洞を利用してナノスケールの磁気粒子を生成する。フェリチンは４００kDの
分子量を有する。フェリチンは生物主全体を通じて鉄代謝に利用され、その構造
は種の間で高度に保持されている。それは２４のサブユニットから成り、それら
は自己集合して外径が約１２nmの中空シェルを提供する。これは直径８nmの空洞
を有し、それは通常４５００の鉄（III）原子を常磁性フェリハイドライトの形
で貯蔵する。しかしながら、このフェリハイドライトは除去することができ（フ
ェリハイドライトを欠くフェリチンを“アポフェリチン”という）、他の物質を
取り込むことができる。フェリチンのサブユニットは密に詰まっているが、３層
及び４層軸に空洞への通路がある。現在のところ本発明で使用するのが好ましい
高分子はアポフェリチンタンパク質であり、これは直径が８nm程度の空洞を有す
る。このタンパク質を拡張して直径が８nmより大きいものを収容することが可能
であるので、このタンパク質に収容される強磁性又はフェリ磁性粒子は約１５nm
までの直径を有する。
【０００９】
フェリチンは天然には脊椎動物、無脊椎動物、植物、真菌、酵母、細菌に見出
すことができる。これは組換え技術により合成で製造することもできる。内部の
空洞に粒子を収容可能であるという本質的な特徴を維持しつつ変異形態を合成す
ることが可能であっても、これらの合成型は天然型と同一である。これらの全て
の天然型及び合成型フェリチンの使用を、本発明では意図している。 強磁性流体の担体液体はそれ自体公知である。担体液体は極性又は非極性であ
ることができる。典型的な極性担体液体は、水、低級アルコール、例えばエタノ
ール、合成エステルを含む。本発明では水が好ましい。使用可能な典型的な非極
性担体溶媒は、有機溶媒、例えばヘプタン、キシレン、又はトルエン、他の炭化
水素、ポリグリコール、ポリフェニルエーテル、ペルフルオロポリエーテル、シ
ラヒドロカーボン、ハロカーボン、又はスチレンである。
すことができる。これは組換え技術により合成で製造することもできる。内部の
空洞に粒子を収容可能であるという本質的な特徴を維持しつつ変異形態を合成す
ることが可能であっても、これらの合成型は天然型と同一である。これらの全て
の天然型及び合成型フェリチンの使用を、本発明では意図している。 強磁性流体の担体液体はそれ自体公知である。担体液体は極性又は非極性であ
ることができる。典型的な極性担体液体は、水、低級アルコール、例えばエタノ
ール、合成エステルを含む。本発明では水が好ましい。使用可能な典型的な非極
性担体溶媒は、有機溶媒、例えばヘプタン、キシレン、又はトルエン、他の炭化
水素、ポリグリコール、ポリフェニルエーテル、ペルフルオロポリエーテル、シ
ラヒドロカーボン、ハロカーボン、又はスチレンである。
【００１０】
典型的には水性媒体中の有機高分子の懸濁物を、ナノ粒子が含まれ又はそれを
構成することとなる適切な一又は複数の金属のイオン源と組み合わせる方法によ
って、ナノ粒子を製造することができる。そうしない場合は、本発明ではより好
ましくはないが、有機高分子の原料を添加する懸濁液に金属イオン源を存在させ
ることもできる。 有機高分子と金属イオンの混合物を撹拌して均一化する。 ナノ粒子が元素金属を含むこととなる場合には、好ましくは不活性雰囲気下に
懸濁液に還元を行い、これによって有機高分子の空洞中にナノスケールの金属粒
子が形成される。ナノ粒子がフェライトの場合、酸化を行い、これによって有機
高分子の空洞中にナノスケールのフェライト粒子が形成される。金属イオンを添
加する間に還元／酸化工程を反復して行い（各サイクルは同一又は異なってもよ
い）、ナノ粒子を形成する。 得られた懸濁物を、例えば透析技術により処理して、高分子によって収容され
ていない粒子を除去しする。所望の場合には、収容されたナノ粒子を、所望の担
体液体媒体に懸濁する前に例えば遠心分離によって、分離することができる。
構成することとなる適切な一又は複数の金属のイオン源と組み合わせる方法によ
って、ナノ粒子を製造することができる。そうしない場合は、本発明ではより好
ましくはないが、有機高分子の原料を添加する懸濁液に金属イオン源を存在させ
ることもできる。 有機高分子と金属イオンの混合物を撹拌して均一化する。 ナノ粒子が元素金属を含むこととなる場合には、好ましくは不活性雰囲気下に
懸濁液に還元を行い、これによって有機高分子の空洞中にナノスケールの金属粒
子が形成される。ナノ粒子がフェライトの場合、酸化を行い、これによって有機
高分子の空洞中にナノスケールのフェライト粒子が形成される。金属イオンを添
加する間に還元／酸化工程を反復して行い（各サイクルは同一又は異なってもよ
い）、ナノ粒子を形成する。 得られた懸濁物を、例えば透析技術により処理して、高分子によって収容され
ていない粒子を除去しする。所望の場合には、収容されたナノ粒子を、所望の担
体液体媒体に懸濁する前に例えば遠心分離によって、分離することができる。
【００１１】
ある態様では、高分子の収容体を除去して、被覆のないナノ粒子を残すことが
できる。例えば、被覆がタンパク質の場合、例えばｐＨを変化させてこれを変性
し、変性したタンパク質材料を例えば透析又は遠心分離により除去することがで
きる。 他の態様では、収容体を炭化して粒子上に炭素被覆を設けることができる。こ
れは最も好ましくは、レーザー熱分解により懸濁液中で行うことができる。しか
しながら、代替手段として粒子を分離し、次いで所望の担体液体に粒子を再懸濁
させる前に、例えば炉中で加熱することによってタンパク質シェルを炭化する。 本発明の好ましい態様では、有機高分子はアポフェリチンである。以下の方法
をこの好ましい態様で使用することができる。 方法を、水溶液中の天然フェリチンからフェリハイドライトコアを除去するこ
とから開始し、水性金属塩溶液を例えば水素化ホウ素ナトリウムで還元すること
によって強磁性又はフェリ磁性の磁気的に整列した金属粒子をフェリチンの空洞
に導入し、次いで、例えば超遠心分離又は磁気による分離により分散の範囲を狭
くし、粒子を担体液体中に分散させる。
できる。例えば、被覆がタンパク質の場合、例えばｐＨを変化させてこれを変性
し、変性したタンパク質材料を例えば透析又は遠心分離により除去することがで
きる。 他の態様では、収容体を炭化して粒子上に炭素被覆を設けることができる。こ
れは最も好ましくは、レーザー熱分解により懸濁液中で行うことができる。しか
しながら、代替手段として粒子を分離し、次いで所望の担体液体に粒子を再懸濁
させる前に、例えば炉中で加熱することによってタンパク質シェルを炭化する。 本発明の好ましい態様では、有機高分子はアポフェリチンである。以下の方法
をこの好ましい態様で使用することができる。 方法を、水溶液中の天然フェリチンからフェリハイドライトコアを除去するこ
とから開始し、水性金属塩溶液を例えば水素化ホウ素ナトリウムで還元すること
によって強磁性又はフェリ磁性の磁気的に整列した金属粒子をフェリチンの空洞
に導入し、次いで、例えば超遠心分離又は磁気による分離により分散の範囲を狭
くし、粒子を担体液体中に分散させる。
【００１２】
水溶性金属塩を選択し水素化ホウ素ナトリウムで還元することによってアポフ
ェリチンタンパク質の内部で金属合金コアを製造することができる。他の還元方
法は、炭素、一酸化炭素、水素、水化ヒドラジン又は電気化学を含む。同様の反
応を希土類／遷移金属合金の製造に使用することができる。別の方法として、適
切な溶液を酸化してＭ型又はスピネルフェライトコアを得ることができる。化学
的又は電気化学的酸化を行って金属フェライトを得る。 より詳細には、タンパク質フェリチンを利用して、最大寸法がフェリチンの内
径である８nmに制限されている強磁性又はフェリ磁性粒子を取り囲む（上記した
ことではあるが、直径約１５nmまでの粒子を収容する可能性はある）。まずフェ
リハイドライトコアを除去してアポフェリチンを得ることによって粒子を製造す
る。窒素の気流下において、緩衝した酢酸ナトリウム溶液に対して透析すること
によってこれを行うことができる。フェリハイドライトコアを除去するために例
えばチオグリコール酸を使用する還元的キレート化を使用することができる。こ
れに引き続いて塩化ナトリウム溶液に対して複数回の透析を行って、還元したフ
ェリハイドライトコアを溶液から完全に除去する。
ェリチンタンパク質の内部で金属合金コアを製造することができる。他の還元方
法は、炭素、一酸化炭素、水素、水化ヒドラジン又は電気化学を含む。同様の反
応を希土類／遷移金属合金の製造に使用することができる。別の方法として、適
切な溶液を酸化してＭ型又はスピネルフェライトコアを得ることができる。化学
的又は電気化学的酸化を行って金属フェライトを得る。 より詳細には、タンパク質フェリチンを利用して、最大寸法がフェリチンの内
径である８nmに制限されている強磁性又はフェリ磁性粒子を取り囲む（上記した
ことではあるが、直径約１５nmまでの粒子を収容する可能性はある）。まずフェ
リハイドライトコアを除去してアポフェリチンを得ることによって粒子を製造す
る。窒素の気流下において、緩衝した酢酸ナトリウム溶液に対して透析すること
によってこれを行うことができる。フェリハイドライトコアを除去するために例
えばチオグリコール酸を使用する還元的キレート化を使用することができる。こ
れに引き続いて塩化ナトリウム溶液に対して複数回の透析を行って、還元したフ
ェリハイドライトコアを溶液から完全に除去する。
【００１３】
アポフェリチンが製造されるとすぐ、以下の方法で磁気粒子を取り込む。第１
に、アポフェリチンの存在下に金属塩溶液を還元する。これを不活性雰囲気下に
行って、金属粒子の磁気特性を劣化させるその酸化から保護する。溶液中の金属
塩の組合せも還元されて合金又は前駆体物質を生成することができる。他の方法
は、鉄塩（II）と他の金属塩との組合せを酸化することである。この方法により
、酸化から負の影響を受けることがない金属フェライト粒子を得る。有用な金属
塩は、アルミニウム、バリウム、ビスマス、セリウム、クロム、コバルト、銅、
ジスプロシウム、エルビウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ホルミウム、鉄、
ランタン、ルテチウム、マンガン、モリブデン、ネオジム、ニッケル、ニオブ、
パラジウム、白金、プラセオジウム、プロメチウム、サマリウム、ストロンチウ
ム、テルビウム、ツリウム、チタン、バナジウム、イッテルビウム、及びイット
リウムの塩を含む。 詳細な製造工程では天然のウマの脾臓のフェリチンを使用するが、本発明はそ
の起源に限定されると考えるべきではない。フェリチンを脊椎動物、無脊椎動物
、植物、真菌、酵母、細菌に見出すことができ、又は組換え技術によっても製造
することができる。
に、アポフェリチンの存在下に金属塩溶液を還元する。これを不活性雰囲気下に
行って、金属粒子の磁気特性を劣化させるその酸化から保護する。溶液中の金属
塩の組合せも還元されて合金又は前駆体物質を生成することができる。他の方法
は、鉄塩（II）と他の金属塩との組合せを酸化することである。この方法により
、酸化から負の影響を受けることがない金属フェライト粒子を得る。有用な金属
塩は、アルミニウム、バリウム、ビスマス、セリウム、クロム、コバルト、銅、
ジスプロシウム、エルビウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ホルミウム、鉄、
ランタン、ルテチウム、マンガン、モリブデン、ネオジム、ニッケル、ニオブ、
パラジウム、白金、プラセオジウム、プロメチウム、サマリウム、ストロンチウ
ム、テルビウム、ツリウム、チタン、バナジウム、イッテルビウム、及びイット
リウムの塩を含む。 詳細な製造工程では天然のウマの脾臓のフェリチンを使用するが、本発明はそ
の起源に限定されると考えるべきではない。フェリチンを脊椎動物、無脊椎動物
、植物、真菌、酵母、細菌に見出すことができ、又は組換え技術によっても製造
することができる。
【００１４】
強磁性又はフェリ磁性粒子を製造した後、水性懸濁物を磁性流体媒体（強磁性
流体）として直接使用することができる。しかしながら、粒子を抽出し又はそれ
を不動態化してから他の担体液体を使用することができる。不動態化又は抽出を
、界面活性剤中でタンパク質を被覆すること又は有機鎖でそれを誘導体化するこ
とによって行うことができる。しかしながら、本発明がこれらの方法に制限され
ると考えるべきではない。使用可能な他の担体液体は、有機溶媒、例えばヘプタ
ン、キシレン、又はトルエン、炭化水素、合成エステル、ポリグリコール、ポリ
フェニルエーテル、ペルフルオロポリエーテル、シラヒドロカーボン、ハロカー
ボン、又はスチレンである。強磁性流体の製造方法は米国特許第６，０６８，７
８５号に記載されており、その内容を本明細書に参考として取り込む。多数の書
籍及び参考文献も、磁性流体の製造を含むその科学を論じている。これらの参考
文献は以下を含む：Magnetic Fluid Applications Handbook, B. Berkovsky編集
, Begell House Inc., New York (1996)；Ferrohydrodynamics, R. E. Rosenswe
ig, Cambridge University Press, New York (1985)；Ferromagnetic Materials
-A Handbook on the Properties of Magnetically Ordered Substances, E. P.
Wohlfarth編集, 8章, North-Holland Publishing Company, New York 及び "Pr
oceedings of the 7th International Conference on Magnetic Fluids", Journ
al of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 149, No. 1-2 (1995)。
流体）として直接使用することができる。しかしながら、粒子を抽出し又はそれ
を不動態化してから他の担体液体を使用することができる。不動態化又は抽出を
、界面活性剤中でタンパク質を被覆すること又は有機鎖でそれを誘導体化するこ
とによって行うことができる。しかしながら、本発明がこれらの方法に制限され
ると考えるべきではない。使用可能な他の担体液体は、有機溶媒、例えばヘプタ
ン、キシレン、又はトルエン、炭化水素、合成エステル、ポリグリコール、ポリ
フェニルエーテル、ペルフルオロポリエーテル、シラヒドロカーボン、ハロカー
ボン、又はスチレンである。強磁性流体の製造方法は米国特許第６，０６８，７
８５号に記載されており、その内容を本明細書に参考として取り込む。多数の書
籍及び参考文献も、磁性流体の製造を含むその科学を論じている。これらの参考
文献は以下を含む：Magnetic Fluid Applications Handbook, B. Berkovsky編集
, Begell House Inc., New York (1996)；Ferrohydrodynamics, R. E. Rosenswe
ig, Cambridge University Press, New York (1985)；Ferromagnetic Materials
-A Handbook on the Properties of Magnetically Ordered Substances, E. P.
Wohlfarth編集, 8章, North-Holland Publishing Company, New York 及び "Pr
oceedings of the 7th International Conference on Magnetic Fluids", Journ
al of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 149, No. 1-2 (1995)。
【００１５】
本発明において、カプセル封入によって磁性粒子を製造するのに使用されるフ
ェリチンの利点の一つは、それが均一な大きさの粒子を選択するのに使用できる
ことである。大きさの分散が狭いことによって流体の単分散性が強化され、適用
した磁場に対する応答をより均一にすることができ、分散の安定性の強化が可能
となる。 種々の適用に対して強磁性流体を生成する場合、応答性と温度の範囲の問題に
取り組むことが望ましい。磁化が高い強磁性流体（又は高温で使用可能なもの）
が望ましいので、その磁気特性を劇的に減少させることによって温度に応答する
ものは望ましくない。粒子が超常磁性になる場合にこのような変化が生じ、これ
は強磁性流体の標準的な状態である。超常磁性粒子は永久磁気双極子モーメント
を有するものであるが、結晶軸に関するモーメントの方向は時間と共に不規則に
変化する。
ェリチンの利点の一つは、それが均一な大きさの粒子を選択するのに使用できる
ことである。大きさの分散が狭いことによって流体の単分散性が強化され、適用
した磁場に対する応答をより均一にすることができ、分散の安定性の強化が可能
となる。 種々の適用に対して強磁性流体を生成する場合、応答性と温度の範囲の問題に
取り組むことが望ましい。磁化が高い強磁性流体（又は高温で使用可能なもの）
が望ましいので、その磁気特性を劇的に減少させることによって温度に応答する
ものは望ましくない。粒子が超常磁性になる場合にこのような変化が生じ、これ
は強磁性流体の標準的な状態である。超常磁性粒子は永久磁気双極子モーメント
を有するものであるが、結晶軸に関するモーメントの方向は時間と共に不規則に
変化する。
【００１６】
超常磁性は、体積、温度、及び使用した材料の異方性に依存する。エネルギー
を考慮すると、これらの量に関する等式を導くことができる。粒子又は領域が超
常磁性になるときの体積（Ｖｐ）を以下の式によって得る：Ｖｐ＝２５ｋＴ／Ｋ
、式中、ｋはボルツマン常数、Ｔはケルビン温度による温度、及びＫは材料の異
方性定数である。この式を使用すると、所与の材料が一定の体積において粒子又
は領域が超常磁性となる温度（“ブロッキング温度”）を決定することができる
。例として、一定の体積をフェリチンにおける８nmとする。結晶異方性（値は４
５×１０5）のみを有するコバルト金属粒子が直径８nmの球体である場合、ブロ
ッキング温度は３５３°Ｋである。フェリチンに取り込まれる材料を調整するこ
とによって、広範囲の応答性及び温度の問題に取り組むことができる。 本発明の磁性流体媒体の主な適用領域は、シーリング、熱移転、制動、分離、
印刷インキの磁気担体としての安全性コーディング、変換器、圧力センサー、ス
ピーカー、光学スイッチ及び整列した構造体である。
を考慮すると、これらの量に関する等式を導くことができる。粒子又は領域が超
常磁性になるときの体積（Ｖｐ）を以下の式によって得る：Ｖｐ＝２５ｋＴ／Ｋ
、式中、ｋはボルツマン常数、Ｔはケルビン温度による温度、及びＫは材料の異
方性定数である。この式を使用すると、所与の材料が一定の体積において粒子又
は領域が超常磁性となる温度（“ブロッキング温度”）を決定することができる
。例として、一定の体積をフェリチンにおける８nmとする。結晶異方性（値は４
５×１０5）のみを有するコバルト金属粒子が直径８nmの球体である場合、ブロ
ッキング温度は３５３°Ｋである。フェリチンに取り込まれる材料を調整するこ
とによって、広範囲の応答性及び温度の問題に取り組むことができる。 本発明の磁性流体媒体の主な適用領域は、シーリング、熱移転、制動、分離、
印刷インキの磁気担体としての安全性コーディング、変換器、圧力センサー、ス
ピーカー、光学スイッチ及び整列した構造体である。
【００１７】シーリング
本発明の強磁性流体をベアリングのシーリングに使用することができ、例えば
米国特許第４，６７３，９９７号及び４，６９２，８２６号に記載されているよ
うにコンピュータ−ディスクドライブへの適用に使用するものとして使用するこ
とができ、これらの特許の内容を参考として本明細書に取り込む。シャフト上で
環状の磁極片と対向する磁極片とを使用することによって、強磁性流体は回転シ
ャフトをシールするのに使用されており、これらの磁極片は両者の間に強磁性流
体を磁気的に限定している。強磁性流体はシャフトの自由な回転を可能にする液
体ガスケットとして作用する。
米国特許第４，６７３，９９７号及び４，６９２，８２６号に記載されているよ
うにコンピュータ−ディスクドライブへの適用に使用するものとして使用するこ
とができ、これらの特許の内容を参考として本明細書に取り込む。シャフト上で
環状の磁極片と対向する磁極片とを使用することによって、強磁性流体は回転シ
ャフトをシールするのに使用されており、これらの磁極片は両者の間に強磁性流
体を磁気的に限定している。強磁性流体はシャフトの自由な回転を可能にする液
体ガスケットとして作用する。
【００１８】熱移転
米国特許第５，４６２，６８５号に詳細に記載されているように、本発明の強
磁性流体を冷却媒体として使用することができ、上記記載内容を参考として本明
細書に取り込む。装置を冷却する一つの方法は、磁場を使用して強磁性媒体を装
置に引き付けることである。強磁性媒体が装置に近付いてそのキュリー点を越え
る温度になると、その磁性の大部分が失われ、より冷却された、他の磁性流体に
置き換わる。こうして対流の回路が形成され、装置が冷却される。
磁性流体を冷却媒体として使用することができ、上記記載内容を参考として本明
細書に取り込む。装置を冷却する一つの方法は、磁場を使用して強磁性媒体を装
置に引き付けることである。強磁性媒体が装置に近付いてそのキュリー点を越え
る温度になると、その磁性の大部分が失われ、より冷却された、他の磁性流体に
置き換わる。こうして対流の回路が形成され、装置が冷却される。
【００１９】制動
米国特許第４，１２３，６７５号に詳細に記載されているように、本発明の強
磁性流体を制動媒体として使用することができ、上記記載内容を参考として本明
細書に取り込む。強磁性流体の粘度は外部磁場の存在によって影響を受ける可能
性がある。一例は、強磁性流体を充填した室内に限定された懸架シャフト又はス
プリングである。外部磁場をかけると、磁性流体の粘度が増大してシャフト又は
スプリングの運動の自由が低下する。このようにして、外部磁場はシャフト又は
スプリングの振動又は運動を機敏に制動する一連の動きの一部を形成することが
できる。
磁性流体を制動媒体として使用することができ、上記記載内容を参考として本明
細書に取り込む。強磁性流体の粘度は外部磁場の存在によって影響を受ける可能
性がある。一例は、強磁性流体を充填した室内に限定された懸架シャフト又はス
プリングである。外部磁場をかけると、磁性流体の粘度が増大してシャフト又は
スプリングの運動の自由が低下する。このようにして、外部磁場はシャフト又は
スプリングの振動又は運動を機敏に制動する一連の動きの一部を形成することが
できる。
【００２０】安全コーディング／印刷インキ
安全コーディングのために、本発明の強磁性流体は、印刷及び情報の保存のた
めの磁気インキとして使用することができ、又は銀行券又はその他の重要な文書
若しくは製品をマークする唯一の磁気署名を提供することができる。さらに、着
色した担体液体に磁性流体を分散することによって、それを電磁気手段によって
沈積する印刷インキとして使用することができる。
めの磁気インキとして使用することができ、又は銀行券又はその他の重要な文書
若しくは製品をマークする唯一の磁気署名を提供することができる。さらに、着
色した担体液体に磁性流体を分散することによって、それを電磁気手段によって
沈積する印刷インキとして使用することができる。
【００２１】変換器
例えば米国特許第４，３６１，８７９号に記載されているように、本発明の強
磁性流体を強磁性流体変換器で使用することができ、上記記載内容を参考として
本明細書に取り込む。例えば、本発明に従う強磁性流体を含む水中音響発生器を
、固い底部と頂部及び弾性のある円筒状の側壁を有するドーナツ型の容器中に含
むことができる。巻いた線がドーナツ型の容器に結合しておりかつ直流バイアス
源に連結するように作られていてバイアスをかける磁場、ＨＢＩＡＳを発生し、
該磁場が強磁性流体の磁化を良好に飽和させる。反対方向に巻いた二つの線が内
部側壁と外部側壁にそれぞれ結合しており、かつ両者は交流信号源に直列に結合
するように作られていて時間と共に変化する磁場、ＨＡＣを発生し、該磁場がＨ
ＢＩＡＳを変調する。これらの線は強磁性流体で占められている体積中に等しく
配置されている。放射方向におけるＨＡＣの勾配によって時間と共に変化する力
が強磁性流体にかかる。その結果生じる強磁性流体の放射方向における振動が弾
力のある外部側壁を通して伝えられて、周囲に水に音響振動を供給する。
磁性流体を強磁性流体変換器で使用することができ、上記記載内容を参考として
本明細書に取り込む。例えば、本発明に従う強磁性流体を含む水中音響発生器を
、固い底部と頂部及び弾性のある円筒状の側壁を有するドーナツ型の容器中に含
むことができる。巻いた線がドーナツ型の容器に結合しておりかつ直流バイアス
源に連結するように作られていてバイアスをかける磁場、ＨＢＩＡＳを発生し、
該磁場が強磁性流体の磁化を良好に飽和させる。反対方向に巻いた二つの線が内
部側壁と外部側壁にそれぞれ結合しており、かつ両者は交流信号源に直列に結合
するように作られていて時間と共に変化する磁場、ＨＡＣを発生し、該磁場がＨ
ＢＩＡＳを変調する。これらの線は強磁性流体で占められている体積中に等しく
配置されている。放射方向におけるＨＡＣの勾配によって時間と共に変化する力
が強磁性流体にかかる。その結果生じる強磁性流体の放射方向における振動が弾
力のある外部側壁を通して伝えられて、周囲に水に音響振動を供給する。
【００２２】圧力センサー
例えば米国特許第５，４２９，０００号に記載されているように、本発明の強
磁性流体を強磁性流体感圧センサーで使用することができ、上記記載内容を参考
として本明細書に取り込む。例えば、作動圧力センサーは強磁性流体の感知素子
又はスラグを含み、それは圧力差に応答して漸減する磁場において位置を変化さ
せる。強磁性流体のスラグは管の中に含まれ、管の長軸に直交している漸減する
磁場の中を移動する。磁場はその中心で磁束密度が最大であり、その中心から両
方の軸方向に漸減する。０の圧力差に応答してスラグは磁場の中心にある。０で
ない圧力差に応答してスラグは、純磁力が圧力差に等しくなる磁場中の位置に移
動する。スラグの位置は感知素子によって感知され、スラグの位置に従って変化
する出力信号を生じる。ある態様では、感知素子はスラグの一端の運動の範囲を
含むように配置されている複数のピックアップコイルであり、又はスラグの両端
の運動範囲を含むようにそれぞれは位置されている一対のピックアップコイルで
ある。このように、強磁性スラグはピックアップコイルの可動性コアとして作動
する。強磁性スラグが動くとそれによりピックアップコイルの相対インダクタン
スが変化する。一つのコイル又は一対のコイルはブリッジ回路に結合しており、
これにより変化するインダクタンス、すなわち圧力差に従って変化する出力信号
が生じる。
磁性流体を強磁性流体感圧センサーで使用することができ、上記記載内容を参考
として本明細書に取り込む。例えば、作動圧力センサーは強磁性流体の感知素子
又はスラグを含み、それは圧力差に応答して漸減する磁場において位置を変化さ
せる。強磁性流体のスラグは管の中に含まれ、管の長軸に直交している漸減する
磁場の中を移動する。磁場はその中心で磁束密度が最大であり、その中心から両
方の軸方向に漸減する。０の圧力差に応答してスラグは磁場の中心にある。０で
ない圧力差に応答してスラグは、純磁力が圧力差に等しくなる磁場中の位置に移
動する。スラグの位置は感知素子によって感知され、スラグの位置に従って変化
する出力信号を生じる。ある態様では、感知素子はスラグの一端の運動の範囲を
含むように配置されている複数のピックアップコイルであり、又はスラグの両端
の運動範囲を含むようにそれぞれは位置されている一対のピックアップコイルで
ある。このように、強磁性スラグはピックアップコイルの可動性コアとして作動
する。強磁性スラグが動くとそれによりピックアップコイルの相対インダクタン
スが変化する。一つのコイル又は一対のコイルはブリッジ回路に結合しており、
これにより変化するインダクタンス、すなわち圧力差に従って変化する出力信号
が生じる。
【００２３】スピーカー
例えば米国特許第５，４６１，６７７号に記載されているように、本発明の強
磁性流体をスピーカーに使用することができ、上記記載内容を参考として本明細
書に取り込む。より詳細には、スピーカーにおける空気ギャップを本発明の強磁
性流体で充填することができる。強磁性流体はボイスコイルから熱を移転させ、
さらにコイルの運動を制動し、これによってスピーカーにおけるゆがみを減少さ
せ、かつその周波数応答を滑らかにする。さらなる説明のために以下を参照のこ
と：W. Bottenberg, L. Melillo and K. Raj, "The Dependence of Loudspeaker
Design Parameters on the Properties of Magnetic Fluids," Journal of Aud
io Engineering Society, Volume 28, January/February 1980, pp. 17-25。強
磁性流体は、ボイスコイルが相対的に大きな距離を動くスピーカー、例えば低い
周波数に応答するウーハー及びサブウーハーにおいて特に有用である。例えば以
下を参照されたい：L. Melillo and K. Raj, "Ferrofluids as a Means of Cont
rolling Woofer Design Parameters," Journal of Audio Engineering Society,
Volume 29, No. 3, 1981 March pp. 132-139。
磁性流体をスピーカーに使用することができ、上記記載内容を参考として本明細
書に取り込む。より詳細には、スピーカーにおける空気ギャップを本発明の強磁
性流体で充填することができる。強磁性流体はボイスコイルから熱を移転させ、
さらにコイルの運動を制動し、これによってスピーカーにおけるゆがみを減少さ
せ、かつその周波数応答を滑らかにする。さらなる説明のために以下を参照のこ
と：W. Bottenberg, L. Melillo and K. Raj, "The Dependence of Loudspeaker
Design Parameters on the Properties of Magnetic Fluids," Journal of Aud
io Engineering Society, Volume 28, January/February 1980, pp. 17-25。強
磁性流体は、ボイスコイルが相対的に大きな距離を動くスピーカー、例えば低い
周波数に応答するウーハー及びサブウーハーにおいて特に有用である。例えば以
下を参照されたい：L. Melillo and K. Raj, "Ferrofluids as a Means of Cont
rolling Woofer Design Parameters," Journal of Audio Engineering Society,
Volume 29, No. 3, 1981 March pp. 132-139。
【００２４】光学スイッチ
例えば米国特許第４，３８４，７６１号に記載されているように、本発明の強
磁性流体を光学スイッチとして使用することができ、上記記載内容を参考として
本明細書に取り込む。より詳細には、制御可能な磁場を使用して強磁性流体の位
置又は形又は密度分布に影響を与えて、導波路（例えば光学繊維）に物理的な動
きを起こさせるか、又は光路の間の結合領域に自体が物理的に入り込むか若しく
はそこから出るかのいずれかによって、強磁性流体に光路の間において光の結合
を起こさせ又は阻止する。
磁性流体を光学スイッチとして使用することができ、上記記載内容を参考として
本明細書に取り込む。より詳細には、制御可能な磁場を使用して強磁性流体の位
置又は形又は密度分布に影響を与えて、導波路（例えば光学繊維）に物理的な動
きを起こさせるか、又は光路の間の結合領域に自体が物理的に入り込むか若しく
はそこから出るかのいずれかによって、強磁性流体に光路の間において光の結合
を起こさせ又は阻止する。
【００２５】整列した構造体
例えば米国特許第５，９４８，３２１号及び６，０８６，７８０号に記載され
ているように、本発明の強磁性流体を整列した構造体を製造するのに使用するこ
とができ、上記記載内容を参考として本明細書に取り込む。強磁性流体の薄いフ
ィルムに外部磁場をかけて、かけた外部磁場に応答して、これらの強磁性組成物
の薄いフィルム中に、整列した一次元の構造体又は二次元の格子を生成させる。
制御されかつ予測可能な方法で光を回折、反射及び偏光させるために整列した構
造体を使用する種々の磁気−光学装置を構成することができる。これらの装置は
カラーディスプレー、単色光スイッチ、波長が調整可能なフィルターを含む。 粒子が官能基を有するタンパク質にカプセル封入された場合、廃棄流からの汚
染物を磁気的に抽出するために抗体又は他の負荷した一部分を結合することがで
きる。 全ての利用分野において本発明は、調整可能な磁気特性、単分散性及び多くの
担体液体中に存在し得る能力を有するという本発明の有利な特性を利用している
。 本発明は参考として以下の実施例によって説明されるがこれに制限されない。
ているように、本発明の強磁性流体を整列した構造体を製造するのに使用するこ
とができ、上記記載内容を参考として本明細書に取り込む。強磁性流体の薄いフ
ィルムに外部磁場をかけて、かけた外部磁場に応答して、これらの強磁性組成物
の薄いフィルム中に、整列した一次元の構造体又は二次元の格子を生成させる。
制御されかつ予測可能な方法で光を回折、反射及び偏光させるために整列した構
造体を使用する種々の磁気−光学装置を構成することができる。これらの装置は
カラーディスプレー、単色光スイッチ、波長が調整可能なフィルターを含む。 粒子が官能基を有するタンパク質にカプセル封入された場合、廃棄流からの汚
染物を磁気的に抽出するために抗体又は他の負荷した一部分を結合することがで
きる。 全ての利用分野において本発明は、調整可能な磁気特性、単分散性及び多くの
担体液体中に存在し得る能力を有するという本発明の有利な特性を利用している
。 本発明は参考として以下の実施例によって説明されるがこれに制限されない。
【００２６】
【実施例】実施例１
本実施例は、ウマの脾臓のフェリチンからのアポフェリチンの製造を示す。フ
ェリハイドライトコアを除去するためのチオグリコール酸（０．３Ｍ）を使用す
る還元的キレート化を伴う、ｐＨ５．５に緩衝した酢酸ナトリウム溶液（０．２
Ｍ）に対する透析（分子量のカットオフは１０〜１４kD）を窒素気流下に行って
、カドミウムを含まない天然のウマの脾臓のフェリチンからアポフェリチンを製
造した。これをさらに繰り返し塩化ナトリウム溶液（０．１５Ｍ）に対して透析
して、溶液から還元したフェリハイドライトコアを完全に除去した。
ェリハイドライトコアを除去するためのチオグリコール酸（０．３Ｍ）を使用す
る還元的キレート化を伴う、ｐＨ５．５に緩衝した酢酸ナトリウム溶液（０．２
Ｍ）に対する透析（分子量のカットオフは１０〜１４kD）を窒素気流下に行って
、カドミウムを含まない天然のウマの脾臓のフェリチンからアポフェリチンを製
造した。これをさらに繰り返し塩化ナトリウム溶液（０．１５Ｍ）に対して透析
して、溶液から還元したフェリハイドライトコアを完全に除去した。
【００２７】実施例２
本実施例は、アポフェリチン中の鉄金属の製造を示す。アポフェリチンを、ｐ
Ｈ８．５に緩衝した脱気したＡＭＰＳＯ／塩化ナトリウム溶液（０．１／０．４
Ｍ）に加えて約１mg／mlのタンパク質の作業溶液を得、これを６０℃に加熱した
。脱気した鉄（II）（例えば酢酸塩として）溶液（１mg／ml）を、添加した原子
の総数が約５００原子／アポタンパク質分子となるように増加しつつ加えた。こ
れを不活性雰囲気下に１日室温で撹拌した。次いで水素化ホウ素ナトリウムで鉄
（II）塩を還元して鉄（０）金属とした。最終生成物としてそれぞれがフェリチ
ンシェルで囲まれた鉄粒子の溶液を得た。
Ｈ８．５に緩衝した脱気したＡＭＰＳＯ／塩化ナトリウム溶液（０．１／０．４
Ｍ）に加えて約１mg／mlのタンパク質の作業溶液を得、これを６０℃に加熱した
。脱気した鉄（II）（例えば酢酸塩として）溶液（１mg／ml）を、添加した原子
の総数が約５００原子／アポタンパク質分子となるように増加しつつ加えた。こ
れを不活性雰囲気下に１日室温で撹拌した。次いで水素化ホウ素ナトリウムで鉄
（II）塩を還元して鉄（０）金属とした。最終生成物としてそれぞれがフェリチ
ンシェルで囲まれた鉄粒子の溶液を得た。
【００２８】実施例３
本実施例は、アポフェリチン中のコバルト金属の製造を示す。アポタンパク質
を脱気したｐＨ８．５に緩衝したＡＭＰＳＯ溶液（０．０５Ｍ）に加えて、約１
mg／mlのタンパク質の作業溶液を得、これを４５℃に加熱した。脱気したコバル
ト（II）（例えば酢酸塩として）溶液（０．１Ｍ）を、添加した原子の総数が約
５００原子／アポフェリチン分子となるように増加しつつ加えた。次いでこれを
不活性雰囲気下に１時間同じ温度で撹拌した。次いで水素化ホウ素ナトリウムで
コバルト（II）塩を還元してコバルト（０）金属とした。最終生成物としてそれ
ぞれがフェリチンシェルで囲まれたコバルト粒子の溶液を得た。
を脱気したｐＨ８．５に緩衝したＡＭＰＳＯ溶液（０．０５Ｍ）に加えて、約１
mg／mlのタンパク質の作業溶液を得、これを４５℃に加熱した。脱気したコバル
ト（II）（例えば酢酸塩として）溶液（０．１Ｍ）を、添加した原子の総数が約
５００原子／アポフェリチン分子となるように増加しつつ加えた。次いでこれを
不活性雰囲気下に１時間同じ温度で撹拌した。次いで水素化ホウ素ナトリウムで
コバルト（II）塩を還元してコバルト（０）金属とした。最終生成物としてそれ
ぞれがフェリチンシェルで囲まれたコバルト粒子の溶液を得た。
【００２９】実施例４
本実施例は、アポフェリチン中の金属合金、例えばイットリウムコバルト（Ｙ
Ｃｏ5）の製造を示す。実施例２と同じ手順を金属合金に行うが、比率１：５の
イットリウム（III）（例えば酢酸塩として）対コバルト（II）（例えば酢酸塩
として）を使用した。最終生成物としてそれぞれがフェリチンシェルで囲まれた
イットリウムコバルト粒子の溶液を得た。
Ｃｏ5）の製造を示す。実施例２と同じ手順を金属合金に行うが、比率１：５の
イットリウム（III）（例えば酢酸塩として）対コバルト（II）（例えば酢酸塩
として）を使用した。最終生成物としてそれぞれがフェリチンシェルで囲まれた
イットリウムコバルト粒子の溶液を得た。
【００３０】実施例５
本実施例は、アポフェリチン中の金属合金、例えばコバルト白金（ＣｏＰｔ）
の製造を示す。実施例３と同じ手順を金属合金に行うが、比率１：１の白金（II
）（例えば酢酸塩として）対コバルト（II）（例えば酢酸塩として）及び高いｐ
Ｈ（９．０）を使用した。最終生成物としてそれぞれがフェリチンシェルで囲ま
れたムコバルト白金粒子の溶液を得た。
の製造を示す。実施例３と同じ手順を金属合金に行うが、比率１：１の白金（II
）（例えば酢酸塩として）対コバルト（II）（例えば酢酸塩として）及び高いｐ
Ｈ（９．０）を使用した。最終生成物としてそれぞれがフェリチンシェルで囲ま
れたムコバルト白金粒子の溶液を得た。
【００３１】実施例６
本実施例は、アポフェリチン中の金属フェライト、例えばコバルトフェライト
（ＣｏＯＦｅ2Ｏ3）の製造を示す。アポタンパク質を脱気したｐＨ８．５に緩衝
したＡＭＰＳＯ／塩化ナトリウム溶液（０．１／０．４Ｍ）に加えて、約１mg／
mlのタンパク質の作業溶液を得、これを６０℃に加熱した。コバルト（II）（例
えば酢酸塩として）及び鉄（II）（例えばアンモニウムスルフェート塩として）
の比率が１：２の脱気した溶液を増加して加え、トリメチルアミンを使用して選
択的に酸化した。最終生成物としてそれぞれがフェリチンシェルで囲まれたコバ
ルトフェライト粒子の溶液を得た。
（ＣｏＯＦｅ2Ｏ3）の製造を示す。アポタンパク質を脱気したｐＨ８．５に緩衝
したＡＭＰＳＯ／塩化ナトリウム溶液（０．１／０．４Ｍ）に加えて、約１mg／
mlのタンパク質の作業溶液を得、これを６０℃に加熱した。コバルト（II）（例
えば酢酸塩として）及び鉄（II）（例えばアンモニウムスルフェート塩として）
の比率が１：２の脱気した溶液を増加して加え、トリメチルアミンを使用して選
択的に酸化した。最終生成物としてそれぞれがフェリチンシェルで囲まれたコバ
ルトフェライト粒子の溶液を得た。
【００３２】実施例７
本実施例は、実施例２〜６の生成物を天然の水性液体以外の担体液体に導入す
る工程を示す。実施例２〜４の生成物を、界面活性剤としてのオレイン酸と１：
１００で混合し、２４時間撹拌し、ロトヴァック（rotovac）装置中で乾燥し、
次いでケロセン中に再懸濁させた。
る工程を示す。実施例２〜４の生成物を、界面活性剤としてのオレイン酸と１：
１００で混合し、２４時間撹拌し、ロトヴァック（rotovac）装置中で乾燥し、
次いでケロセン中に再懸濁させた。
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ
Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ
，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，
ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ
Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ
，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，
ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ
Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ
，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，
ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
Claims (13)
- 【請求項１】 複数の強磁性又はフェリ磁性粒子を含む磁性流体媒体であっ
て、粒子のそれぞれが１００nmより大きくない最大寸法を有し、該粒子が有機高
分子シェル中で形成される工程を含む方法で該粒子が製造される、該媒体。 - 【請求項２】 強磁性又はフェリ磁性粒子が５０nmより大きくない最大寸法
を有する、請求項１に記載の磁性流体媒体。 - 【請求項３】 強磁性又はフェリ磁性粒子が１５nmより大きくない最大寸法
を有する、請求項１に記載の磁性流体媒体。 - 【請求項４】 流体中の強磁性又はフェリ磁性粒子がその最大寸法において
約１０％を越えて変化しない、請求項１、２又は３に記載の磁性流体媒体。 - 【請求項５】 流体中の強磁性又はフェリ磁性粒子がその最大寸法において
約５％を越えて変化しない、請求項１、２又は３に記載の磁性流体媒体。 - 【請求項６】 強磁性又はフェリ磁性粒子のそれぞれが形成される有機高分
子中に該粒子が収容されている、先の請求項１ないし５のいずれか１項に記載の
磁性流体媒体。 - 【請求項７】 有機高分子シェルが除去されて被覆されていないナノ粒子が
残る、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁性流体媒体。 - 【請求項８】 有機高分子シェルを炭化してナノ粒子コアを囲む炭素層が提
供されている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁性流体媒体。 - 【請求項９】 有機高分子が単一の分子又は複数分子の組合せであり１５０
０kDまでの分子量を有する、先の請求項１ないし８のいずれか１項に記載の磁性
流体媒体。 - 【請求項１０】 有機高分子がナノスケールの粒子を収容するのに適した空
洞又は開口部を有する、先の請求項１ないし９のいずれか１項に記載の磁性流体
媒体。 - 【請求項１１】 有機高分子がタンパク質のアポフェリチンである、請求項
１０に記載の磁性流体媒体。 - 【請求項１２】 強磁性又はフェリ磁性材料が金属、金属合金又はＭ型若し
くはスピネルフェライトである、先の請求項１ないし１１のいずれか１項に記載
の磁性流体媒体。 - 【請求項１３】 複数の強磁性又はフェリ磁性粒子であって、粒子のそれぞ
れが１００nmより大きくない最大寸法を有し、該粒子が有機高分子シェル中で形
成される工程を含む方法で該粒子が製造される、該粒子を含む流体媒体の強磁性
流体としての使用。
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Cited By (2)
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