旭硝子財団助成研究成果報告2022

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増田　貴史23Takashi MASUDA野本　貴大24Takahiro NOMOTO液体Siへの電子線照射による「液体－固体」直接変換の研究(2020採択)Study on liquid-Si to solid-Si conversion by electron beam irradiation(Project 2020)超低侵襲ケミカルサージェリーによるがんの根治を支援する生体内鉄イオン制御技術の開発(2020採択)Development of technology for controlling iron ions to support complete cure of cancers by minimally invasive chemical surgery(Project 2020)34旭硝子財団　助成研究成果報告（2022）devices, and we expect to obtain some results shortly.Siデバイス製造の出発材料には通常，固体Si（ウェーハ）や気体Si（シラン）による薄膜が使用されている．一方で私たちは液体Siと呼ぶ半導体Siの前駆体液体を合成した．液体Siは焼成により固体Siへ変換可能だが，その際400℃の高温を要する点が課題となる．そこで本研究では電子ビーム（EB）照射によって，非加熱での液体Si-固体Siの変換を目指した．その手法として液相電子ビーム誘起堆積法（LP-EBID）という新たな手法を提案した．この手法で得られた膜の不純物濃度はEDX分析の検出限界以下であり，分光測定からも一般的な半導体Siであることを確認した．非加熱非真空で半導体Si膜が得られる初めての成果であり，今後のSi半導体の強力な製造技術となるだろう．Solid Si (wafer) and gaseous Si (silane) are generally used as starting materials for fabricating Si devices. In this study, a liquid precursor for semiconducting Si, called liquid Si (liq-Si), was synthesized to establish a liquid pathway for fabricating Si. Although the liquid-to-solid Si conversion can be induced by heating at 400℃, conversion without heating was realized herein by electron-beam (EB) irradiation. Solid Si films were directly deposited at any point by liquid-phase electron-beam-induced deposition (LP-EBID). This approach yielded less-contaminated deposits at the detection limit of energy-dispersive x-ray spectroscopy, as opposed to typical EBID, wherein carbon impurities up to 90 % are found. This non-heating and non-vacuuming dep-osition technique realizes the direct writing of Si nanostructures and would be a powerful tool for Si nanofab-rication.光や中性子などの物理エネルギーに応答して細胞殺傷効果をもたらす薬物をがんに選択的に集積させて，そこに物理エネルギーを照射することにより，極めて限局的に治療効果を得るケミカルサージェリーは，多発性・再発性のがんでさえも超低侵襲的に根治することができる技術として大きな注目を集めている．ケミカルサージェリーによる治療効果をさらに高めていくためには，腫瘍微小環境をそれにとって有利なものへと変換していくことが重要である．本研究では，独自に開発を進めてきた高分子鉄キレート剤を用いて，腫瘍内鉄イオンを除去することにより腫瘍の脆弱性を高めて，ケミカルサージェリーやその他の治療法の治療効果を向上できるかについて研究を行った．Chemical surgery, in which drugs that produce cell-killing effects in response to physical energy such as light or neutrons are selectively accumulated in cancer cells and then irradiated with physical energy to produce extremely localized therapeutic effects, has attracted considerable attention as a technology that can radically cure even multiple and recurrent cancers in an ultraminimally invasive manner. In order to further enhance the therapeutic effect of chemical surgery, it is important to transform the tumor microenvironment into one that is favorable for the treatment. In this study, we investigated whether our developed polymeric iron chela-