Target irradiation of individual cells using focusing heavy-ion microbeam of JAEA-Takasaki, 5; Irradiation of individual cells with scanned heavy-ion microbeam

集束式重イオンマイクロビーム照射装置を用いた細胞の照準照射,5; 走査ビームを用いた細胞への高速照準照射技術の開発

舟山 知夫; 横田 裕一郎; 鈴木 芳代; 坂下 哲哉; 小林 泰彦

Funayama, Tomoo; Yokota, Yuichiro; Suzuki, Michiyo; Sakashita, Tetsuya; Kobayashi, Yasuhiko

原子力機構・マイクロビーム細胞照射研究グループでは、集束式重イオンマイクロビームを用いた、従来のコリメーション式重イオンマイクロビームを用いた照射より高速でかつ正確な細胞照準照射技術の開発を進めている。これまでに集束式重イオンマイクロビームを用いた細胞の照準照射のための要素技術の開発を行ってきた。そこで、2013年度は、これまでに確立したそれらの要素技術を用いて、実際の細胞への高速で正確な照準照射技術の確立を目指す実験を実施した。実験では、ヒト子宮頸がん細胞由来細胞株HeLaを用い、顕微鏡下で細胞試料へのスキャンビームを用いた照準照射を行った。その結果、CR-39上で検出したイオンヒット位置と、細胞核内に検出された H2AXフォーカスの位置が一致したことから、細胞への高速な照準照射を実現することができたことが確かめられた。

Using a collimating heavy-ion microbeam system, we have explored various effects of heavy-ion hit on biological materials. However, there are limitations of the collimating system in the size of the microbeam spot and in the irradiation speed that cannot be overcome in principle. Thus, we started the development of a focusing microbeam system for target-irradiating individual cells more precisely. In this year, we established the protocol for irradiating "actual" cell sample with scanned beam. In the experiment, the HeLa cells were inoculated on a CR-39 film, then place on the sample stage. The microscopic image of cells was analyzed, and the cells were irradiated with scanned neon microbeam. After irradiation, we found the correspondence of the distribution pattern of the ion hit positions and the -H2AX foci on cell nuclei, indicating rapid and accurate irradiation of individual cells with the focusing heavy-ion microbeam.