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論文

Innate immune genes including a mucin-like gene, ${it mul-1}$, induced by ionizing radiation in ${it Caenorhabditis elegans}$

木村 孝文*; 高浪 タカ子*; 坂下 哲哉; 和田 成一*; 小林 泰彦; 東谷 篤志*

Radiation Research, 178(4), p.313 - 320, 2012/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:67.35(Biology)

緑膿菌が感染した際に線虫の腸内で働く自然免疫応答遺伝子${it mul-1}$が、放射線照射によっても誘導されることを発見した。また、放射線を線虫に事前に照射しておくと、緑膿菌に対する線虫の生存率が増加することがわかった。この放射線による${it mul-1}$遺伝子の誘導は、ELT-2転写因子やp38 MAPKに大きく依存していた。さらに、insulin/IGF-1シグナル伝達系がこの${it mul-1}$遺伝子のエンハンサーとして機能していることがわかった。以上のことから、本研究により、放射線応答と自然免疫応答とがクロストークしたシグナル伝達系を持つことが示唆された。

論文

Decomposition of halophenols in room-temperature ionic liquids by ionizing radiation

木村 敦; 田口 光正; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 永石 隆二; 吉田 陽一*; 広田 耕一

Radiation Physics and Chemistry, 79(11), p.1159 - 1164, 2010/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:69.61(Chemistry, Physical)

新規機能性溶媒であるイオン液体はイオン対で構成されていることから、クーロン場として電荷を有する活性種と相互作用してイオン反応を促進する。一方で、放射線化学反応において重要な活性種の一つである溶媒和電子は、高い反応性を有することから数多くのイオン反応に関与する。本研究では、溶媒和電子の捕捉剤であるハロフェノールを用いて、イオン液体中の溶媒和電子の反応挙動について調べた。その結果、各イオン液体中のクロロフェノール(CP)の分解G値(0.73)が溶媒和電子の生成G値(0.8)とほぼ一致したこと、さらに溶媒和電子捕捉剤である亜酸化窒素を飽和したイオン液体中でフェノールの生成G値が0.5から0.2程度に大幅に減少したことから、CPの分解には溶媒和電子が大きく寄与している、すなわち解離的電子付着反応が起きていると考えられる。また、イオン液体中のハロフェノール(フルオロ,クロロ,ブロモ、及びヨードフェノール)の$$gamma$$線分解におけるフェノールの生成G値(0.5)は、フルオロフェノールを除いてほぼ一定となった。以上より、イオン液体は放射線還元における優れた反応場として利用できると考えられる。

論文

Radiation biology of ${it Caenorhabditis elegans}$; Germ cell response, aging and behavior

坂下 哲哉; 高浪 タカ子*; 簗瀬 澄乃*; 浜田 信行*; 鈴木 芳代; 木村 孝文*; 小林 泰彦; 石井 直明*; 東谷 篤志*

Journal of Radiation Research, 51(2), p.107 - 121, 2010/03

 被引用回数:18 パーセンタイル:46.19(Biology)

線虫の放射線影響に関する研究は、過去30年以上にわたって行われ、現在、分子,細胞及び個体レベルでの線虫における放射線の影響機構の理解が進みつつある。本論文では、生殖細胞,老化、及び行動に焦点を当てて、これまでに蓄積された知見を解説する。生殖細胞に関しては、アポトーシス,セルサイクルの停止,DNA損傷の修復について概説し、老化については、放射線で誘導される酸化ストレスに着目してホルミシス効果とともに述べる。最後に、最近報告された行動への興味深い影響について、他の生物種への放射線影響と比較しながらまとめる。本解説にて触れた多くの研究で得られた知見から、線虫は放射線生物学の分野でも、よい${it in vivo}$モデル生物であることが示唆される。

論文

Study on the reaction of chlorophenols in room temperature ionic liquids with ionizing radiation

木村 敦; 田口 光正; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 吉田 陽一*; 広田 耕一

Radiation Physics and Chemistry, 77(10-12), p.1253 - 1257, 2008/10

 被引用回数:9 パーセンタイル:38.28(Chemistry, Physical)

Halogenated organic chemicals such as polychlorodibenzo-p-dioxin, polychlorobiphenyls and hexachlorobenzene are toxic pollutants characterized by persistence and accumulation to the body of aquatic animals. These pollutants are not readily treated by advanced oxidation treatments such as ozone/UV, ozone/hydrogen peroxide and so on. The ionizing radiation, however, is expected as a good technique for treating halogenated organic compounds because it can homogeneously and quantitatively produce reactive species that can oxidize target substances. Room temperature ionic liquids (RTILs) have unique properties such as nonvolatile, nonflammable, high polarity, and wide electrochemical window1). We paid attention to the combination method of ionizing radiation and RTILs as a new environmental conservation technology for the treatment of halogenated chemicals.

論文

Effect of energetic heavy-ion irradiation on gene expression in ${it Caenorhabdits elegans}$

東谷 篤志*; 森 ちひろ*; 木村 孝文*; 池永 敬彦*; 高浪 タカ子*; 坂下 哲哉; 和田 成一*; 浜田 信行*; 小林 泰彦

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 112, 2008/03

炭素イオンと$$gamma$$線照射後の線虫の遺伝子発現を遺伝子マイクロアレイを用いて調べた。100Gy照射から4時間後のサンプルについて調べた結果、上方制御されていたものが$$gamma$$線で187遺伝子、炭素イオンで297遺伝子、共通する遺伝子が51。下方制御されていたものが$$gamma$$線で358遺伝子、炭素イオンで388遺伝子、共通する遺伝子が54であった。上方制御に両放射線で共通していた${it egl-1}$, ${it ced-13}$など、また炭素イオンに特異的な小胞体ストレス応答など、今後詳細な遺伝子ネットワークの解析を行う予定である。

口頭

イオン液体中におけるクロロフェノールの放射線還元反応

田口 光正; 木村 敦; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 吉田 陽一*; 広田 耕一

no journal, , 

水中汚染物質の一つである、ハロゲン化有機化合物について、イオン液体中における放射線還元反応による分解研究を行った。クロロフェノールを含むイオン液体中へ放射線照射した場合、クロロフェノールの分解収率や、その結果生じるフェノールの収率は、イオン液体を構成するカチオンとアニオンの分子構造や、イオン液体の粘度と密接に関係することがわかった。

口頭

イオン液体中有機ハロゲン化合物の放射線分解反応

木村 敦; 田口 光正; 広田 耕一; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 吉田 陽一*

no journal, , 

排水中の有機ハロゲン化合物をイオン液体に抽出・濃縮した後に放射線照射を行う新規処理プロセスの開発を目的として、カチオンとアニオンを系統的に変えたイオン液体中ハロフェノール(フルオロフェノール,クロロフェノール,ブロモフェノール、及びヨードフェノール)の$$gamma$$線及びパルス電子線照射を行った。その結果、イオン液体中ではハロフェノールの還元に溶媒和電子が大きく寄与すること、イオン液体の粘性や溶媒和電子の寿命がハロフェノールの脱ハロゲン反応確率に影響すること、及びハロフェノールの放射線分解収率はフッ素を除く塩素,臭素及びヨウ素についてほぼ一定であることを明らかにした。

口頭

イオン液体中有機ハロゲン化合物の放射線化学反応に関する研究

木村 敦; 田口 光正; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 吉田 陽一*; 広田 耕一

no journal, , 

新規機能性溶媒であるイオン液体はイオン対で構成されていることから、クーロン場として電荷を有する活性種と相互作用してイオン反応を促進する。一方で、放射線化学反応において重要な活性種の一つである溶媒和電子は、高い反応性を有することから数多くのイオン反応に関与する。本研究では、溶媒和電子の捕捉剤であるクロロフェノール(CP)を用いて、イオン液体中の溶媒和電子の反応挙動について調べた。その結果、各イオン液体中の溶媒和電子とCPの速度定数は拡散律速反応速度定数より大きい値であること、各イオン液体中のCPの分解G値が溶媒和電子の生成G値とほぼ一致したこと、さらに溶媒和電子捕捉剤である亜酸化窒素を飽和したイオン液体中でフェノールの生成G値が大幅に減少したことから、CPの分解には溶媒和電子が大きく寄与していると考えられる。また、イオン液体中のフルオロ,クロロ,ブロモ、及びヨードフェノールの放射線分解のG値は互いに近い値となったが、フェノールの生成G値はフルオロフェノールの場合のみ低くなったことから、イオン半径の小さいフッ化物イオン脱離がイオン液体中でも起こりにくいことがわかった。

口頭

$$gamma$$線及びパルス電子線分解法を用いたアルキルアンモニウム系イオン液体中の溶媒和電子の反応挙動に関する研究

木村 敦; 田口 光正; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 吉田 陽一*; 広田 耕一

no journal, , 

イオン液体はイオン対で構成されているクーロン場であり、電荷を有する活性種を安定化してイオン反応を促進することから、放射線化学分野において核燃料サイクルや放射線重合反応の溶媒への利用が検討されている。本研究では、放射線誘起活性種の一つである溶媒和電子のイオン液体中の反応挙動を明らかにすることを目的とした。実験には、3種のアルキルアンモニウム系イオン液体と、比較対照として同程度の極性を有するアルコール類を溶媒として用いた。ortho, meta, para-クロロフェノール(CP)、及び2,3, 2,4, 3,4-ジクロロフェノール(DCP)を各種溶媒にそれぞれ溶解し、窒素を飽和して$$gamma$$線及びパルス電子線照射試料とした。その結果、アルコール中のCPの$$gamma$$線分解収率G(-CP)及びフェノールの生成収率G(Phenol)はpara$$<$$meta$$<$$orthoの順に増加した。一方、イオン液体中のCPの$$gamma$$線分解では、各種異性体のG(-CP)及びG(Phenol)は互いに等しく、アルコール中よりも高い値となった。この原因として、イオン液体のカチオンによる溶媒和によりCPのOH基とCl基の相互作用が緩和されたことが考えられる。DCPでも同様の実験を行い、高いG(-DCP)及びG(CP)が得られた。

口頭

Decomposition of halophenols in room temperature ionic liquids by ionizing radiation

木村 敦; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 永石 隆二; 吉田 陽一*; 田口 光正

no journal, , 

新規機能性溶媒であるイオン液体はイオン対で構成されていることから、クーロン場として電荷を有する活性種と相互作用してイオン反応を促進すると考えられる。ここで、放射線照射によって生じる溶媒和電子は高い還元性を有し多くのイオン反応に関与する。本研究では溶媒和電子の捕捉剤としてクロロフェノールを用いて、イオン液体中の溶媒和電子の反応挙動について生成物分析法とパルスラジオリシス法を併用して調べた。その結果、イオン液体の種類により溶媒和電子の生成収率は0.7から1.7と変化するものの、溶媒和電子の生成収率とクロロフェノールの分解収率とがほぼ一致したこと、さらに溶媒和電子の捕捉剤である亜酸化窒素を飽和したイオン液体中ではフェノールの生成収率が0.31と大きく減少したことからクロロフェノールの分解には溶媒和電子が大きく関与していることを明らかにした。また、イオン液体中ではクロロフェノールの分解収率が塩素の置換位置の影響を受けないことがわかった。すなわち、イオン液体中で溶媒和電子が効率的にハロゲン化化合物を還元分解していることを実験的に明らかにした。

口頭

イオン液体中有機ハロゲン化合物の放射線還元反応挙動の解明

木村 敦; 田口 光正; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 永石 隆二; 吉田 陽一*

no journal, , 

イオン対で構成されているイオン液体は特異的なイオン反応や電子移動反応を生じることから、放射線重合などの反応場として用いる研究も行われている。本研究では、イオン液体を放射線還元反応場として利用することを目的として、溶媒和電子のイオン液体中の反応挙動を調べた。反応挙動の追跡には、溶媒和電子捕捉剤である有機ハロゲン化合物を用いた。その結果、イオン液体のカチオンにより捕捉剤の分解G値が変化し、その値は溶媒和電子の生成のG値と一致した。さらに、亜酸化窒素を飽和したイオン液体中で捕捉剤の分解G値が大幅に減少したこと、及び溶媒和電子と捕捉剤の反応速度定数が拡散律速反応速度定数より大きいことから、捕捉剤の還元分解に溶媒和電子が大きく寄与していると考えられる。一方で、イオン液体のアニオンの種類により粘性が変化し、イオン液体の粘性の増加に伴い捕捉剤の分解G値が増加することも明らかにした。

口頭

Reaction of solvated electrons in alkylammonium based ionic liquids

木村 敦; 近藤 孝文*; Yang, J.*; 永石 隆二; 吉田 陽一*; 田口 光正

no journal, , 

イオン液体は不揮発性,熱的・化学的安定性、及び高極性を有することから、原子力工学分野において核燃料サイクルの溶媒への応用研究が行われている。また、アルキルアンモニウムをカチオンとしたイオン液体は、電荷を有する活性種である溶媒和電子の反応を促進することから、放射線化学分野においてさまざまな反応溶媒への利用が検討されている。本研究では、イオン液体の放射線化学反応場としての利用を目的として、アニオンの種類の異なるアルキルアンモニウム系イオン液体中の溶媒和電子の反応挙動について調べた。反応挙動の追跡には、溶媒和電子捕捉剤である有機ハロゲン化合物を用いた。その結果、イオン液体のアニオンの種類により粘性が変化し、イオン液体の粘性の増加に伴い捕捉剤の放射線化学収率(G値)が増加することを明らかにした。また、アニオンにギ酸イオンを用いたイオン液体中では、捕捉剤の分解G値が最も高くなった。これは放射線によって誘起された水素原子とギ酸イオンの反応で生成した炭酸ラジカルにより、捕捉剤が還元されたためと考えられる。

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