細胞をシングルイオン照射したとき何が起こるか; 放射線応答研究のためのマイクロビーム細胞照射実験

Cell irradiation system with a single or precise numbers of heavy ions using a collimated heavy ion microbeam to study the effect of high-LET heavy ion irradiation

小林 泰彦; 舟山 知夫

Kobayashi, Yasuhiko; Funayama, Tomoo

マイクロビームによる局部照射は放射線の生物作用研究のための新しいツールとして極めて有望と考えられる。1個のイオン、特にネオンやアルゴンのような重イオンを1個、細胞に狙い撃ちして照射すると細胞がどうなるか。プロトンあるいはヘリウムイオンのような軽イオンの場合と異なり、重イオン1個のヒットで細胞は完全に不活化することが最近明らかになった。原研などで現在進行中であり、世界の各地でも計画が目白押しのマイクロビーム細胞照射実験について、その歴史と現状を概説するとともに、イオン1個のヒットが細胞に引き起こす現象について最近の成果を紹介する。

A microbeam can be used for selective irradiation of individual cells, which can be subsequently observed to ascertain what changes occur to that cell and to neighboring un-irradiated cells. Therefore, the use of microbeam allows direct investigation of cell-to-cell communications such as "bystander effects", that is, radiation effects transmitted from irradiated cells to neighboring un-irradiated cells. Furthermore, a microbeam with sufficient spatial resolution will be useful for analyzing the dynamics of intra-cellular process such as apoptosis and the influence of track-structure of energetic heavy ions by means of highly localized irradiation of a part of a nucleus or cytoplasm.