高分解能ポータブルNMRの開発に成功~高温超電導バルク磁石により卓上機並みのサイズを実現~

ad
ad

2021-12-08 理化学研究所,株式会社JEOL RESONANCE,イムラ・ジャパン株式会社

画像診断に使われる磁気共鳴画像(MRI)[1]と、タンパク質の構造解析などに用いられる核磁気共鳴(NMR)[1]には、超電導[2]線材を巻いたコイルが強力な電磁石として使われています。超電導状態の維持には液体ヘリウムなどの冷媒が必要であり、MRIやNMRは基本的に移動や移設が困難な構造をしています。特にNMRは、性能の向上に伴いサイズの大型化が進んでいます。

近年、複数の海外メーカーが永久磁石を使った卓上NMRを販売していますが、磁場強度の限界から用途は限定的です。一方、酸化物超電導体[3]と呼ばれる高温超電導[2]素材は、塊(バルク[3])のまま超電導状態で着磁[4]すると、永久磁石よりもはるかに強い磁場を発生し続ける性質があり、しかも冷媒が不要で冷凍機でも磁場を維持できます。理化学研究所などの研究グループは2011年、高温超電導バルク磁石を用いた世界初の超小型MRIを開発しました注1)

今回、理化学研究所生命機能科学研究センター構造NMR技術研究ユニットの仲村高志専任技師、株式会社JEOL RESONANCE[5]技術部の内海博明部員、宮本哲雄副部長、イムラ・ジャパン株式会社[6]CASE・超電導研究室の柳陽介主任研究員らの共同研究グループは、高温超電導バルク磁石の高度化に取り組み、MRIよりもさらに高い磁場均一度が必要な高分解能200MHz(4.7 T)[7]NMRの開発に成功しました。さらに、着磁した高温超電導バルク磁石を冷凍機で冷却し、磁場を発生させた状態で輸送・移設しても、磁石の性能は変化しないことを確認しました。

タイトルとURLをコピーしました