中空ナノ粒子の"内側"を可視化する新手法を開発 ― 簡単・高速な測定で材料開発への応用に期待 ―
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カテゴリ：プレスリリース｜2026年5月27日掲載
発表のポイント
● 時間領域核磁気共鳴（TD-NMR）（＊1）を使い、中空粒子の「内側」と「外側」を分離して評価することに成功
● 粒子の中に閉じ込められた液体の動きを捉えることが可能に
● 内側と外側それぞれの特性を活かした材料設計につながる成果
● 壊さず・短時間で測定できるため、製造現場での品質チェックなどへの応用が期待される
概要
名古屋工業大学生命・応用化学類の高井千加教授と、マジェリカ・ジャパン株式会社の研究グループは、時間領域核磁気共鳴（Time-Domain Nuclear Magnetic Resonance: TD-NMR）を用いて、中空シリカナノ粒子の「外側表面」と「内側表面」を分けて評価する新しい分析手法を開発しました。
中空シリカナノ粒子は、薬剤送達、断熱材料、化粧品、触媒担体など幅広い分野で注目されています。これらの粒子は外側と内側で異なる役割を担うことができる一方、従来の分析法では両者を区別して評価することが困難でした。
本研究では、TD-NMRを利用して粒子内部に閉じ込められた液体分子の運動状態を解析することで、外側表面と内側空間由来の信号を分離して評価することに成功しました。さらに、粒子濃度や内部空洞サイズとの関係を定量的に整理し、中空構造内部の表面特性を非破壊かつ短時間で調べられることを示しました。
本成果により、中空粒子の内部空間を活かした高機能材料設計や、製造工程における迅速な品質管理技術への応用が期待されます。
本研究は、名古屋工業大学とマジェリカ・ジャパン株式会社を中心に、名古屋大学、ブリストル大学（University of Bristol、英国）、コロイド・コンサルタンツ社（Colloid Consultants Ltd.、米国）との共同研究として実施されました。
本研究成果は、2026年5月6日に国際学術誌「Advanced Powder Technology」にオンライン掲載されました。
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用語解説
（＊1）時間領域核磁気共鳴（TD-NMR）
核磁気共鳴（NMR）により、励起された核スピンが時間と共にエネルギーを失っていく様子（緩和）から試料中の分子運動性を数値化する手法。試料を壊さず、短時間で測定できる特徴を持つ。ゲル状物質などの弾性体の固さや不均一性の評価に用いられることが多い。また、液体中の粒子表面や分散状態の評価も可能である。
論文情報
論文名： Exploring inner surface of hollow silica nanoparticles by the time-domain nuclear magnetic resonance (TD-NMR)
著者名： Chika Takai-Yamashita, Junko Ikeda, Seiji Yamashita, Ikuya Ohno, Paul Kinyanjui Kimani, Ariga Kato, Masahiro Ishihara, Yutaka Ohya, Terence Cosgrove, David Fairhurst
掲載雑誌名： Advanced Powder Technology
公表日： 2026年5月6日
DOI： 10.1016/j.apt.2026.105288
URL： https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092188312600124X
研究支援
本研究は以下の助成により実施されました：
・日本板硝子材料工学助成会
・第2回（2026年度）株式会社TYK 牛込進研究助成金
・公益財団法人 泉科学技術振興財団 2025年度研究助成
・公益財団法人 コーセーコスメトロジー 令和5年度研究助成
本研究では、アントンパール・ジャパン株式会社に粒子径分布測定および吸着評価に関してご協力いただきました。また、白石カルシウム株式会社より炭酸カルシウム試料をご提供いただきました。
お問い合わせ先
＜研究に関すること＞
名古屋工業大学 生命・応用化学類
教授 高井 千加
TEL: 0572-27-6811 E-mail: takai.chika[at]nitech.ac.jp
＜広報に関すること＞
名古屋工業大学 企画広報課
TEL：052-735-5647 E-mail：pr[at]adm.nitech.ac.jp
＊それぞれ[at]を@に置換してください。
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