重イオンマイクロビームを用いた細胞1個の狙い撃ち照射

Single-cell/single-particle irradiation using heavy-ion microbeams

小林 泰彦

Kobayashi, Yasuhiko

放射線の生物作用は、生体分子に対する局所的なエネルギー付与、すなわち空間的にも時間的にも離散的な物理的相互作用の過程から始まる。したがって、照射細胞における直接の放射線障害だけでなく、照射細胞と非照射細胞が互いに影響を及ぼし合う過程を定量的に解析することが、放射線適応応答やホルミシス効果など低線量域放射線に特有の生体応答を解明する鍵となる。さらに細胞内の特定部位へのピンポイント照射によって、生体分子の照射損傷の感知から修復機構の誘導過程,細胞内及び細胞間シグナル伝達,アポトーシスなどにいたる一連の細胞応答の分子機構を、また高エネルギー粒子線のトラック構造における局所的エネルギー付与分布と生物効果のLET依存性などの特徴的な現象との関係を、それぞれダイレクトに解析することが可能となる。そこでわれわれは、TIARA(高崎研イオン照射研究施設)重イオンマイクロビームを用いて個別の細胞を狙って正確な個数の重イオンを照射し、その影響を長時間追跡観察するシステムを開発した。本システムの概要と最近の研究成果を紹介する。

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