Application of laser plasma X-ray beam in radiation biology

放射線生物学のためのレーザープラズマX線ビーム応用

錦野 将元; 佐藤 克俊; 長谷川 登; 石野 雅彦; 河内 哲哉; 今園 孝志; 沼崎 穂高*; 手島 昭樹*; 西村 博明*

Nishikino, Masaharu; Sato, Katsutoshi; Hasegawa, Noboru; Ishino, Masahiko; Kawachi, Tetsuya; Imazono, Takashi; Numasaki, Hodaka*; Teshima, Teruki*; Nishimura, Hiroaki*

X線マイクロビームの細胞照射によるバイスタンダー効果の研究をはじめとする生物学の分野や、光子活性化療法やX線血管造影等の医療,医学分野において単色線パルスの有用性が認識されはじめており、レーザー駆動による単色X線源を実現することができれば、従来の大型放射光施設よりも格段に小型,安価で高輝度な光源として、生物学,医学分野をはじめとする諸分野へ大きな貢献をすることができる。本研究では、高輝度な単色X線パルス発生とその単色X線源を使った放射線生物学への応用研究への展開を目的としている。そこで、大阪大学大学院医学研究科・医用物理学講座及び大阪大学レーザーエネルギー学研究センターと共同で超短パルスレーザーによって発生させたレーザープラズマX線及び、軟X線レーザーを利用したX線マイクロビーム照射装置の開発及び、その装置を用いたがん細胞における放射線生物影響に関する応用研究を行った。

Temporal sequences of physical and physicochemical stage of actions in biological systems irradiated with energetic radiation take place with in the order of picoseconds. The short duration of laser produced plasma source could be used as a new source in contrast to conventional X-ray sources in investigating the mechanism of the affect of radiation on biological cells. We have started to develop a focused X-ray beam irradiation system for use in studying radiobiological effects on cells, and demonstrated a preliminary study of radiation effect on culture cells irradiated with laser produced plasma Ka X-rays and the X-ray laser.