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土橋 邦生*; 清水 泰生*; 松崎 晋一*; 長嶺 竹明*; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 横山 彰人; 石井 保行; 神谷 富裕; 荒川 和夫*; et al.
JAEA-Review 2011-043, JAEA Takasaki Annual Report 2010, P. 87, 2012/01
In-air microparticle-induced X-ray emission (in-air micro-PIXE) analysis is based on irradiation of specimens with a proton ion microbeam, and has been modified for biological application. Two-dimensional analysis and quantitative analysis using the system confirmed that asbestos induced apoptosis by upregulating Fas expression and also revealed the accumulation of CD163-expressing macrophages in the lungs of patients with asbestosis. By quantitative comparison of the area of Fas or CD163 expression and the Fas- or CD163-negative area in asbestos lung tissue, the harmful levels which caused the expression of Fas or CD163 could be estimated on Silica, Ferrous iron, and Magnesium deposition. These results indicate that the system could be very useful for investigating the pathogenesis of inhaled asbestos-induced immune reactions and for determining harmful levels of asbestos.
松崎 晋一*; 清水 泰生*; 土橋 邦生*; 長嶺 竹明*; 佐藤 隆博; 大久保 猛; 横山 彰人; 石井 保行; 神谷 富裕; 荒川 和夫*; et al.
International Journal of Immunopathology and Pharmacology, 23(1), p.1 - 11, 2010/01
In-air micro-particle induced X-ray emission (in-air micro-PIXE) analysis is based on irradiation of specimens with a proton ion microbeam, and has been utilized for biological application. Two-dimensional analysis and quantitative analysis using the system confirmed that asbestos induced apoptosis byupregulating Fas expression and also revealed the accumulation of CD163-expressing macrophages in the lungs of patients with asbestosis. By quantitative comparison of the area of Fas or CD163 expression and the Fas- or CD163-negative area in asbestos lung tissue, the harmful levels which caused the expression of Fas or CD163 could be estimated on Si, Fe, and Mg (the components of asbestos) deposition. These results indicate that the system could be useful for investigating the pathogenesis of inhaled particle-induced immune reactions and for determining harmful levels of exogenous agents.
佐藤 隆博; 江夏 昌志; 香西 直文; 清水 泰生*; 土橋 邦生*; 加田 渉; 横山 彰人; 大久保 猛; 山崎 明義; 石井 保行; et al.
no journal, ,
PIXE-CTにおけるML-EMによる画像再構成においては、STIM-CTによって、入射粒子のエネルギー変化やX線の吸収を推定しなければならない。TIARAの3MeV, 
1
mのプロトンマイクロビームを用い、試料を18
ずつ360回転した場合に、その妥当性と期待される空間分解能を計算評価した。この計算においては、二次元の密度のSheppファントムを用いた。その結果、この方法がPIXE-CTの定量において、表面の強調を抑えるために有効であることがわかった。
土橋 邦生*; 清水 泰生*; 松崎 晋一*; 石塚 全*; 森 昌朋*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 横山 彰人; 大久保 猛; 石井 保行; et al.
no journal, ,
特発性間質性肺炎の発症の原因を解明するため、患者から気管支鏡により採取した微量組織をmicro-PIXEを用いて測定することにより、粉塵吸入の関与を検討した。自動車駐車場の管理人では、Siに一致して、Fe, Mg, Al, Ti, Co, Cr, V, Caなど多種類の金属が検出され、これらはいずれもディーゼル排気中や高速道路沿いの住民などに多く検出される金属であった。本患者では、職場での粉塵吸入と考えられ、これらの金属が線維化の発症に関与している可能性が示された。このように、micro-PIXEを使用すれば、気管支鏡のような微量検体から、患者の粉塵吸入の有無が推定でき、今まで原因不明とされていた患者の中に、職業性粉塵吸入が原因の患者を判別できる可能性が開かれた。
清水 泰生*; 松崎 晋一*; 土橋 邦生*; 森 昌朋*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 横山 彰人; 大久保 猛; 石井 保行; 神谷 富裕
no journal, ,
肺胞蛋白症(pulmonary alveolar proteinosis: PAP)は、肺胞腔内や終末気管支内にサーファクタント由来物質が異常に貯留し、呼吸障害を来す稀少肺疾患である。PAPには、自己免疫性と続発性があり、自己免疫性PAPは、肺マクロファージ内の鉄(Fe)の蓄積が原因との報告がある。一方、続発性PAPの原因の1つは、粉塵吸入であると考えられているが、Feの蓄積との関係が不明なことから、続発性PAPの肺組織切片における粉塵量とFeの蓄積について、in-air micro-PIXEで解析を行った。その結果、続発性PAP組織からFeやケイ素(Si)を多く含んだ微細な炭粉様粒子が検出された。さらに、サーファクタントが貯留した部位に存在する泡沫状肺胞マクロファージ内には、Feが多く検出された。一方、PAPでない肺ではこれらが観察されなかった。これらの結果から、続発性PAPにおいても肺胞マクロファージ内のFeの蓄積がみられることが明らかとなり、PAPにおける病気の進行のマーカーとして、in-air micro-PIXEを用いたFeの分布測定が有用であることが示唆された。
清水 泰生*; 土橋 邦生*; 草壁 孝彦*; 長嶺 竹明*; 及川 将一*; 佐藤 隆博; 芳賀 潤二*; 大久保 猛; 石井 保行; 神谷 富裕; et al.
no journal, ,
大気マイクロPIXEにより、アスベストや金属吸入によって引き起こされた肺癌や肺線維症の組織中のアスベストやさまざまな吸引金属の分布と種類を調べた。その結果、Si, Mg, Feを主体としたアスベスト小体の肺組織中の2次元分布の測定に成功し、細胞浸潤とその炎症部位を肺細胞組織中で2次元的に明らかにすることができた。また、アスベスト肺と診断された患者の中にはアスベスト以外にTi, Niなどを吸入していることを明らかにした。
古賀 康彦*; 解良 恭一*; 山田 正信*; 土橋 邦生*; 松崎 晋一*; 久田 剛志*; 江夏 昌志; 山田 尚人; 佐藤 隆博; 横山 彰人; et al.
no journal, ,
The aim of this study was to assess the utility of in-air micro-PIXE (particle induced X-ray emission) analysis for lung biopsy specimens of patients with occupational dust exposure. Some patients with evidence of interstitial pneumonia (IP) on computed tomography were enrolled in this study. Lung specimens were obtained by transbronchial lung biopsy (TBLB) at bronchofiberscopy or video-assisted thoracic surgery (VATS). These samples were measured with the in-air micro-PIXE analyzer at TIARA after freeze-drying. As a result, it was revealed that the elemental distributions in tiny particles in the lung tissues varied widely among those patient specimens. For example, aluminum was detected in a lung specimen of a patient working at aluminum plant. Therefore, elemental analysis of lung specimens by in-air micro PIXE is useful for the biopsy of dust-exposed patients.
清水 泰生*; 松崎 晋一*; 佐藤 隆博; 神谷 富裕; 大久保 猛; 石井 保行; 荒川 和夫*; 長嶺 竹明*; 土橋 邦生*
no journal, ,
特発性間質性肺炎は原因不明の肺線維症であるが、粉塵吸入は病気の発症や進展にかかわると考えられている。大気マイクロPIXEを用いて特発性間質性肺炎組織における粉塵の分布を測定し、Fas蛋白の発現との関連を調べたところ、症状の進展に粉塵吸入が関与している可能性があることが示唆された。
