要旨 ハイパーサーミアは、非侵襲性、副作用と毒性が最小限、実装が容易であるため、がん治療において最も患者に優しい方法の一つであり、光熱的にトリガーされる投与システムなどの新しい治療法の開発を促している。本研究では、Cs0.33WO3ナノ粒子（NPs）の光熱効果に関する変数、すなわち照射時間、光出力密度、NP濃度が、in vitroでのHepG2肝癌細胞株に及ぼす影響を検討し、近赤外（NIR）照射熱線量を策定した。具体的には、粒子特性サイズ120 nmのNPsを一連の酸化還元（REDOX）反応、熱アニーリング、ウェットグラインディングプロセスで合成し、動的光散乱（DLS）、エネルギー分散型X線分

要旨 本論文では、全金属メタマテリアルに基づくテラヘルツ（THz）バイオセンサーを理論的に検討し、実験的に検証した。このTHzメタマテリアルバイオセンサーは、レーザー穿孔技術によって製造されたステンレス鋼材料を使用する。シミュレーション結果によれば、このメタマテリアルセンサーの最大屈折率感度とメリット指数（FOM）はそれぞれ294.95 GHz/RIUと4.03である。次に、検出物質としてウシ血清アルブミン（BSA）を選び、このバイオセンサーの有効性を評価した。実験結果は、検出感度が72.81 GHz/(ng/mm2)、検出限界（LOD）が0.035 mg/mLであることを示した。このTHzメ

要旨 スパッタリング法によりガラス基板上にAg50Cu50薄膜を堆積させ、パルスレーザー露光における蓄積エネルギーがナノ粒子形成に与える影響を調査した。その結果、露光後の薄膜特性は膜内に蓄積されたエネルギーの大きさに依存することがわかった。蓄積エネルギーが低い場合、米粒状のAg60Cu40と半球状のAg80Cu20という2種類の異なるナノ粒子が形成され、吸収スペクトルには700 nmと500 nmの2つのピークが現れた。一方、蓄積エネルギーが高い場合、ナノ粒子はAg60Cu40の均一な組成、平均直径100 nm、吸収ピーク波長550 nmを示した。全体として、誘起ナノ粒子中のAg含有率が高いと

要旨 心筋炎は、効率的な治療法のない心筋の局所的またはびまん性炎症を特徴とする疾患です。本研究では、骨髄間葉系幹細胞由来エクソソーム（BMSC-Exo）から分泌されるmicroRNA-133（miR-133）が、mastermind-like 1（MAML1）を制御することで、ウイルス性心筋炎（VMC）ラットの心筋線維化と上皮間葉転換（EMT）に及ぼす制御機構を探索しました。ラットBMSCを分離・培養し、免疫表現型と骨形成・脂肪形成能を同定。BMSC-Exoを抽出・同定。エクソソームは超遠心分離で得られ、透過型電子顕微鏡とウェスタンブロットで同定。ラットにコクサッキーB3ウイルスを注射してVM

要旨 本研究では、先進CMOS BEOLプロセス中のウェハ全体におけるプラズマダメージの可能性を監視するため、検出範囲を拡大した改良型プラズマ誘起帯電（PID）検出器を提案します。拡張キャパシタを持つプラズマ誘起ダメージパターン用の新しいアンテナ設計を調査。新規PID検出器を採用することで、検出器の最大帯電レベルが向上しました。 はじめに 近年、半導体プロセス技術の進化は大規模集積回路のクリティカルディメンションを縮小し続けています。先進FinFETロジックプロセスは、より多機能で強力なSiチップにトランジスタをより密に詰め込むため、より複雑になっています。プラズマによる反応性イオンエッチン

要旨 エラストマーナノ構造は通常、明確な機械的役割を果たすことが期待され、その機械的特性が材料性能を左右する上で極めて重要です。多様な応用は、機械的特性の徹底的な理解を要求します。特に、低密度ポリオレフィン（LDPE）の時間依存的機械応答は十分に解明されていません。ここでは、最新のPeakForce定量的ナノメカニカルマッピング（PFQNM）をフォースボリューム（FV）およびファストフォースボリューム（FFV）と組み合わせ、LDPE試料の弾性率を時間依存的に評価しました。具体的には、取得周波数を0.1Hzから2kHzまで4桁のオーダーで離散的に変更。力データを、表面付着力を考慮した線形化DMT

要旨 先進CMOSモジュール向け最有望な組み込み不揮発性ストレージソリューションの一つである抵抗変化型メモリ（RRAM）の応用は、そのサイクル耐久性に大きく依存します。詳細な解析により、ノイズタイプ、フィラメント構成、サイクリング試験中のリセット失敗の発生との間に関連が見出されました。さらに、RRAMのサイクル耐久性を回復させるリカバリ処理を実証。アレイ内の脆弱セルを早期検出する回路も提案し、RRAMアレイの全体的な耐久性をさらに向上させました。RRAMの寿命は、アレイ内でフェイルビットなしで10kサイクル以上に延長可能です。 はじめに 近年、シンプルな構造、優れたスケーラビリティ、先進CM

要旨 圧電ナノ発電機（PNG）は再生可能エネルギー源として研究されています。酸化物複合粉末を含むポリフッ化ビニリデン（PVDF）などの有機圧電材料で構成されるPNGは、伸縮性と高性能エネルギー変換で注目されています。本研究では、代表的な強誘電体材料であるランタン修飾チタン酸ビスマス（Bi₄₋ₓLaₓTi₃O₁₂、BLT）セラミックスとPVDFを組み合わせたPNGを作製しました。挿入するBLT粉末を高速ボールミリング処理し、粒子サイズをナノスケールまで縮小。ポーリングなしで、粒子サイズがPNGのエナジーハーベスティング性能に与える影響を調査しました。その結果、ナノサイズ粉末はマイクロサイズ粉末よ

要旨 電気紡糸は、ナノファイバーを生成し、それらをコレクター上に二次元ナノファイバーマットまたは三次元（3D）巨視的構造として堆積させる汎用的なプロセスです。しかし、突起、曲面、凹部を含む複雑な形状を持つ3D導電性コレクターでは、一般的にコンフォーマルな堆積が妨げられ、ナノファイバーによる不完全な被覆が生じます。本研究では、ハイドロゲル支援電気紡糸に基づき、3D耳軟骨形状ハイドロゲルコレクター上への電気紡糸ナノファイバーマットのコンフォーマルな製造を提案します。複雑な形状の影響を軽減するため、ハイドロゲルの柔軟性を利用して3D耳軟骨形状ハイドロゲルコレクターの突起部分を平坦化しました。数値シミ

概要 ナノ切削プロセスにおいて、単結晶砒化ガリウム（GaAs）は様々な表面/サブサーフェス変形と損傷に直面し、製品性能に大きく影響します。本論文では、GaAsナノ切削の分子動力学（MD）シミュレーションを行い、表面およびサブサーフェス変形メカニズムを調査しました。加工サブサーフェスに転位が見出されました。配位数を用いて相転移とアモルファス化を研究し、切削プロセス中に配位数5の中間相が存在することを明らかにしました。異なる切削速度モデルで転位への影響を、異なる切削方位モデルで結晶異方性の転位タイプと密度への影響を調査しました。さらにサブサーフェス応力も解析しました。 はじめに 砒化ガリウム（G

概要 本研究では、金-銀二金属ナノ粒子のコア@シェル構造（Au@AgNPs）を逐次合成法で作製しました。カテキンとスチルベンを高含有するRumex hymenosepalus根エキス（Rh）を還元剤として用いました。透過型電子顕微鏡（TEM）によるサイズ分布は、Au@AgNPsで平均36±11 nm、金ナノ粒子（AuNPs）で24±4 nm、銀ナノ粒子（AgNPs）で13±3 nmでした。形状は主に準球形。AuNPs上の銀シェル厚は約6 nmで、表面は生物活性分子で覆われています。ナノ粒子キャラクタリゼーションには、高角環状暗視野像（HAADF-STEM）、エネルギー分散型X線分光（EDS）、

概要 共沈法により、窒素（N）と炭素窒化物（C3N4）を共ドープしたTiO2ナノ構造を調製しました。固定量のNと様々な濃度（0.1、0.2、0.3 wt%）のC3N4をTiO2格子にドープしました。XRD、HR-TEM、EDS、UV-vis、FTIR、PL分光法など多角的手法で構造、化学、光学、形態学的特性を詳細に評価しました。XRD結果はアナターゼ型TiO2の存在とNの置換ドーピングを確認し、ドーピング後は結晶度と結晶子サイズが増大しました。HR-TEMでは、2次元C3N4ナノシート表面へのナノ構造形成が明らかになりました。EDSでドーパントの存在を確認。UV-vis分光では吸収スペクトルの

概要 非小細胞肺がん（NSCLC）は世界で2番目に多く診断される悪性腫瘍です。長年にわたるナノ材料を用いたがん治療戦略の探求の一環として、本研究では優れた光熱/光動力相乗効果を示す新規CoFe2O4量子ドット（QDs）を構築し、顕著な毒性を示さずにNSCLCを効率的に抑制することを実証しました。CoFe2O4-QDsと近赤外（NIR）レーザー照射の併用により、NSCLC細胞のアポトーシスが誘導されることを示しました。さらに、この併用療法は反応性酸素種（ROS）生成を促進し、PI3K/AKT経路を介して細胞死を引き起こします。また、生体内においても腫瘍移植片を毒性なしに完全に消失させることに成功

概要 カーボンドット（CDs）は活性な表面を持つため抗菌剤として広く利用されていますが、一部のCDsは不安定であり、長期使用において抗菌活性が信頼できないという課題がありました。本研究では、水熱法により青色蛍光を示すCDsを合成し、ポリエチレンイミン（PEI）を用いてCDsベースのフレームワーク（CDFs）へと組み立てました。CDFsは蛍光がクエンチされるものの、走査型電子顕微鏡（SEM）観察とゼータ電位測定により、優れた安定性を示すことが確認されました。CDsおよびCDFsともにグラム陰性菌の大腸菌（E. coli）とグラム陽性菌の黄色ブドウ球菌（S. aureus）に対して抗菌活性を示しま

概要 単層遷移金属ダイカルコゲナイド（TMD）は、優れた光捕捉と光検出能力により、次世代オプトエレクトロニクスへの有望な可能性を示しています。センシング、イメージング、通信システムの重要な構成要素であるフォトディテクタは、光信号を電気信号に知覚・変換できます。本研究では、大面積・高品質な単層MoS₂/WS₂横方向ヘテロ接合を、ワンステップ液相化学気相成長（CVD）法で合成しました。系統的なキャラクタリゼーション測定により、チャネル材料の良好な均一性と鋭い界面が検証されました。その結果、光ゲーティング効果によって強化されたフォトディテクタは、責任度約567.6 A/W、検出感度約7.17 × 1

概要 現在、様々な蛍光ナノ材料が手術ナビゲーション用光学造影剤として設計・合成されています。しかし、シリコン量子ドット（Si QD）を用いた肺がん手術ナビゲーション用蛍光造影剤の調製に関する報告はありません。本研究では、Piらが報告した水分散性Si QDミセルを改良・修飾し、Si QDミセル-CKAP4を調製しました。データによると、Si QDミセル-CKAP4は平均水動力学直径約78.8 nmの球状粒子でした。Si QDミセル-CKAP4のUV-可視吸収は200〜500 nmの範囲でした。励起波長330 nmで、蛍光発光スペクトルに640 nmで強い蛍光が観察されました。レーザー共焦点顕微鏡

概要 ZrO₂ゲート誘電体を用いた高移動度Ge nMOSFETを実証し、オゾン（O₃）処理、O₃事後処理、無処理の異なる界面特性を持つトランジスタと比較しました。O₃処理により、EOT 0.83 nmのZrO₂誘電体を持つGe nMOSFETが、中程度の反転電荷密度（Q_inv）においてSiユニバーサル移動度を上回る682 cm²/Vsのピーク実効電子移動度（μ_eff）を達成しました。一方、Al₂O₃界面層を用いたO₃事後処理では、μ_effが劇的に向上し、中程度のQ_inv（5 × 10¹² cm⁻²）においてSiユニバーサル移動度と比較して約50%のμ_eff改善を達成しました。これらの

概要 GaAs (001)基板上のMBE成長ガリウム（Ga）液滴表面を、単一ショットのUVパルスレーザーでインシツ照射しました。レーザー照射によりGa液滴のサイズを容易に再調整でき、幅16〜230 nm、高さ1〜42 nmという極めて広いサイズ分布を持つ特殊なGa液滴が得られました。レーザースポット内のエネルギー不均一性により、照射強度（IRIT）の関数としての液滴修飾を1つの試料上で直接調査でき、関連メカニズムが明確化されました。体系的に、レーザーによるリサイジングは以下のように認識できます：低照射レベルでは、レーザー加熱のみが液滴を膨張させ、それらの融合を引き起こすため、この段階では液滴サ

概要 糖尿病が世界的に高い発症率を示す中、グルコース濃度を迅速かつ正確に測定するセンサは人体の健康管理において極めて重要です。本研究では、銅イオンを含浸させたろ紙を高温焼成することで合成した、多孔性カーボン基板に担持された銅ナノ粒子（Cu NP@PC）を、グルコース電気化学センシング用の電極活性材料として設計しました。多孔性カーボン形成過程で、銅ナノ粒子が自発的に形成されたボイド内に取り込まれ、半分被覆された複合体を構成しました。電気化学的グルコース酸化において、調製したCu NP@PC複合体は、0.2 mMグルコース存在下で0.55 Vにおいて0.31 mA/cm²の電流密度を示し、優れた触

概要 カルコゲナイド材料におけるスレッショルドスイッチングは、高密度かつ三次元スタック可能なクロスポイントアレイ構造への応用可能性から大きな注目を集めています。しかし、優れたスレッショルドスイッチング特性を示す一方で、実用化にはセレクタの選択性と耐久性の向上が不可欠です。本研究では、Ga₂Te₃セレクタのスレッショルドスイッチング挙動に対するAgの影響を、選択性と耐久性の観点から調査しました。Ag-Ga₂Te₃セレクタは、10⁸の高い選択性、100 fA未満の低オフ電流、0.19 mV/decの急峻なターンオンスロープ、10⁹サイクルの高耐久性を示しました。過渡応答はパルス入力電圧と測定温度に