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論文

Fabrication of enzyme-degradable and size-controlled protein nanowires using single particle nano-fabrication technique

大道 正明*; 麻野 敦資*; 佃 諭志*; 高野 勝昌*; 杉本 雅樹; 佐伯 昭紀*; 酒巻 大輔*; 小野田 晃*; 林 高史*; 関 修平*

Nature Communications (Internet), 5, p.3718_1 - 3718_8, 2014/04

 被引用回数:31 パーセンタイル:16.08(Multidisciplinary Sciences)

高分子薄膜に入射するイオンの飛跡に沿って直径ナノオーダーの架橋体を形成し溶媒抽出する方法(SPNT)を、人由来血清アルブミン(HSA)やアビジン等のタンパクに適用した結果、タンパクナノワイヤーの形成が確認できた。得られたタンパクナノワイヤーに、リジン・アルギニン残基のペプチド結合を選択的に切断するトリプシンを用いた加水分解反応を適用したところ、反応時間の経過とともにナノワイヤーの断片化が進行し、反応開始20分で完全に消失した。また、HSAとアビジンの混合物から作製したハイブリッドのナノワイヤーでは、ペルオキシダーゼ活性等の生物学的な性質を示すとが確認できた。これらの結果は、SPNTで作製されたタンパクナノワイヤーはタンパク質の基本構造であるペプチド結合を保持していることを示唆している。このSPNTによる作製技術は、任意のタンパク質分子を大きな比表面積のナノワイヤーに成形し、その表面に機能性を付与する基礎技術として幅広い活用が期待できる。

報告書

鉛エミッタを用いた自己出力型$$gamma$$線検出器(SPGD)の開発

柴田 晃; 武内 伴照; 大塚 紀彰; 斎藤 隆; 小野田 忍; 大島 武; 土谷 邦彦

JAEA-Technology 2013-043, 24 Pages, 2014/01

JAEA-Technology-2013-043.pdf:2.76MB

東京電力福島第一原子力発電所(以降、東電福島第一原発)事故を受け、福島原発廃止措置終了までの主要な現場作業や研究開発等のスケジュールが政府から明示されている。しかしながら、格納容器内の線量が高く、燃料が溶融したデブリの位置を把握することが困難であることが、廃炉に向けた工程の策定において技術的障害となっている。このため、東電福島第一原発格納容器内の$$gamma$$線量率を計測し、燃料デブリの位置等の炉内状況を把握することを目指して、自己出力型$$gamma$$線検出器(SPGD)の開発に着手した。本報告書は、エミッタの形状をパラメータとしたSPGD出力値の形状依存性及び温度依存性を$$gamma$$線照射試験により明らかにし、SPGDの実用化に向けたエミッタ特性評価についてまとめたものである。

論文

A Multi-reflection time-of-flight mass spectrograph for short-lived and super-heavy nuclei

Schury, P. H.*; 和田 道治*; 伊藤 由太*; Naimi, S.*; 園田 哲*; 三田 浩希*; 高峰 愛子*; 岡田 邦宏*; Wollnik, H.*; Chon, S.*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 317(Part B), p.537 - 543, 2013/12

 被引用回数:24 パーセンタイル:8.04(Instruments & Instrumentation)

極短寿命の原子核の高精度質量測定を実現する目的のために、理化学研究所において多反射時間飛行法(MRTOF)による質量分析を実施した。とりわけ大きな興味の対象としているのはr過程元素合成や超ウラン原子核の質量測定である。このような原子核に対しては、MRTOFはこれまで伝統的に質量測定に使われてきたペニングトラップ法に比べてよりよいパフォーマンスを与えることができる。われわれはMRTOFが与える質量測定の相対精度が$$10^{-7}$$にまで達し、そして重く、短寿命な原子核に適用可能であることをいくつかの実例を示しながら紹介する。

報告書

易加工性・耐放射線性繊維強化プラスチックの研究,III; 高性能化した耐放射線性FRPの機械特性

宇田川 昂; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 野島 敏幸*; 川上 和夫*; 大塚 正人*; 津久井 哲太郎*; 山本 泰*; 園田 克己*; 富田 晴彦*

JAERI-M 89-203, 20 Pages, 1989/12

JAERI-M-89-203.pdf:1.24MB

室温で電子線照射したガラス繊維強化プラスチック(GFRP)の機械特性試験を行ない、耐放射線性を評価した。試験に供したGFRPは成形加工性が良く、かつ室温で耐放射線性に優れているエポキシ系マトリックスを用いて試作した。耐放射線性の最も良好なGFRPは、ジアミノジフェニルメタンで硬化したテトラグリシジルジアミノジフェニルメタンをマトリックスとした材料であり、90MGy照射したGFRPの77Kでの曲げ強度は1000MPa、123Kでの層間せん断強度は約70MPaを示し、未照射時のそれぞれの強度を保持していた。また、照射後の4Kにおける曲げ強度は、77Kで測定した値と同じ値を示すことが確認された。GFRPの耐放射線性に対するシランカップリング剤の種類と濃度の影響は、曲げ強度に効果を与えないが、劣化挙動は異なることが認められた。また、疲労試験では放射線劣化がより顕著に認められた。

論文

Degradation behaviour of fiber reinforced plastic under electron beam irradiation

園田 克己*; 山本 康*; 橋本 修*; 小野 利夫*; 富田 春彦*; 宇田川 昂; 江草 茂則; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 田村 直幸

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 28(10), p.1950 - 1956, 1989/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Applied)

電子線照射した4種類のGFRPの機械的性質を室温、123kおよび77kで討論した。劣化の様子を明らかにするため、動的粘弾性とSEMによる破壊面の状態を調べた。室温の層間せん断強度(ILSS)は、60MGy以上でかなりの減少が認められた。一方、77kにおける三点曲げ強度と123kでのILSSは、線量の増大につれて減少した。破壊面の状態観察は、マトリックスと繊維の界面層の劣化が、123kと77kにおける強度低下に重要な役割りを果していることを示した。これらの知見から、123kと77kにおける界面の接着性は照射により損失するものと考えられる。

報告書

易加工性・耐放射線性維持強化プラスチックの研究,II; 室温および低温における機械特性

宇田川 昂; 江草 茂則; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 小野 利夫*; 川上 和夫*; 大塚 正人*; 山本 泰*; 橋本 修*; 園田 克己*; et al.

JAERI-M 88-047, 27 Pages, 1988/03

JAERI-M-88-047.pdf:1.86MB

電子線照射した5種類のガラス繊維強化プラスチック(GFRP)について、室温および123Kまたは77Kで種々の機械的特性の測定を行なった。

論文

Preparation and radiation-resistance evaluation of glass fibre composites having varions epoxy matrices

江草 茂則; 宇田川 昂; 橋本 修*; 小野 利夫*; 山本 泰*; 園田 克己*

Journal of Materials Science Letters, 7, p.503 - 505, 1988/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:56.37(Materials Science, Multidisciplinary)

補強材としてはすべてEグラス繊維クロスを使用し、マトリックスのエポキシ樹脂の種類が異なる合計5種類の複合材料を調整した。

論文

電子線照射による繊維強化プラスチックの劣化挙動

園田 克己*; 橋本 修*; 山本 泰*; 小野 利夫*; 富田 晴彦*; 宇田川 昂; 江草 茂則; 貴家 恒男; 瀬口 忠男; 田村 直幸

EIM-87-152, p.11 - 24, 1987/00

電子線照射したエポキシ樹脂をマトリックスとする4種類のガラス繊維強化プラスチック(GFRP)の機械特性試験を室温と77Kで行ない、GFRPの耐放射線性を評価するとともに、放射線劣化の入力メカニズムを考察した。層間せん断強度と三点曲げ強度は、引張強度試験より放射線劣化を敏感に反映した。

口頭

天然Mo(n,$$gamma$$)$$^{99}$$Moを原料とする大量$$^{99m}$$Tc製造技術の開発,4; 高線量$$^{99}$$Moを用いた$$^{99m}$$Tc製造プロセスにおける分析

薗田 暁; 梅田 幹; 田上 進; 黒羽根 史朗; 三好 慶典; 田仲 睦*; 石川 幸治*; 津口 明*; 蓼沼 克嘉*

no journal, , 

$$^{99}$$Moの国産化を実現するため、従来の高濃縮ウランを原料とする核分裂法を用いた$$^{99}$$Moに代わり、天然Moの中性子放射化法による$$^{99}$$Moを原料とした$$^{99m}$$Tc製造技術開発(500Ci規模)を目指して、JRR-3で照射した80Ciレベルの$$^{99}$$Moによる高線量$$^{99m}$$Tc製造プロセス検証試験を実施した。本試験では、$$gamma$$線スペクトロメトリにより、原料$$^{99}$$Mo及び製品$$^{99m}$$Tcの定量分析を行うとともに、Nb等の放射化不純物の分析を行い、高線量$$^{99m}$$Tc製造プロセス検証のためのデータを取得した。発表では、プロセス検証試験で実施した分析の詳細及び各核種のプロセス内分布について報告する。

口頭

ダイヤモンドへの低エネルギーイオン注入による発光センターの規則配列作製

小松原 彰*; 寺地 徳之*; 堀 匡寛*; 熊谷 国憲*; 田村 崇人*; 大島 武; 小野田 忍; 山本 卓; Muller, C.*; Naydenov, B.*; et al.

no journal, , 

ダイヤモンド中に発光中心を作製することで、量子計算及び量子通信などに応用することができる。本研究では、ダイヤモンドへシリコン(Si)イオンを格子状に照射することで、シリコン-空孔(Si-V)センターを作製し、SiVセンターの生成収率と位置精度の制御性について検討した。生成収率の測定のため、格子状に照射したSiイオンの数を各格子点あたり、2から1000個で変化させた。共焦点顕微鏡を用いて、SiVセンターの水平方向及び深さ方向の空間分布を測定した。観察の結果、SiVが規則的に格子状に生成されていることがわかった。しかし、1格子点あたり100個の場合、明瞭な格子状パターンを観測することができなかったことから、生成収率が1%以下であることが推定された。

口頭

ダイヤモンドへの低エネルギーイオン注入による発光センターの規則配列作製,2

田村 崇人*; 小松原 彰*; 寺地 徳之*; 小野田 忍; 大島 武; Christoph, M.*; Naydenov, B.*; McGuinness, L.*; Jelezko, F.*; 品田 賢宏*; et al.

no journal, , 

量子情報通信において有望な系の一つに挙げられるダイヤモンド中のSiVセンター(シリコンと原子空孔からなる発光センタ)の作製に関する研究を行った。早稲田大学が開発した数十keV級低エネルギー単一イオン注入技術を用いて、狙った位置にSiイオンを1個ずつ注入するとともに、その位置に同時に形成される空孔欠陥を再結合させることで、SiVセンターを作製した。作製したSiVセンターの共焦点顕微鏡像を観察したところ、狙い通り500nm間隔でSiVセンターの規則配列が形成されていることがわかった。さらに、注入イオン数に対する発光センターの生成数を調べた結果、1スポットあたりの注入イオン数が100個の領域においてSiVセンターからの発光が確認され、SiVセンターの生成収率が1%以上であることが明らかとなった。

口頭

Fabrication of silicon-vacancy center array in diamond by low-energy single-ion implantation

田村 崇人*; 小松原 彰*; 寺地 徳之*; 小野田 忍; McGuinness, L.*; Jelezko, F.*; Rogers, L.*; 大島 武; 磯谷 順一*; 品田 賢宏*; et al.

no journal, , 

化学気相成長(CVD)法によって作製した高品質ダイヤモンドに、60keVのシリコン(Si)イオンを500nm間隔の格子状に注入し、水素10%のホーミングガス中で1000$$^{circ}$$Cで30分の熱処理を行った。共焦点顕微鏡でシリコン-空孔複合欠陥(SiV)を観察した結果、500nm間隔でSiVが形成できていることが分かった。各格子点に注入するSiイオンの数を変えていくことで生成率を評価した結果、少なくとも数%の生成率となることが明らかとなった。また、試料表面を水素もしくは酸素で終端することで、表面起因の発光を抑える効果があることが明らかとなり、共焦点顕微鏡像を得る際のノイズレベルを下げることに成功した。

口頭

The Performance evaluation of electron tracking Compton camera for medical imaging

園田 真也*; 鍋谷 明*; 木村 博之*; 株木 重人*; 高田 篤史*; 久保 英俊*; 木村 正太郎*; 澤野 達也*; 谷森 達*; 松岡 義弘*; et al.

no journal, , 

京都大学において開発されたコンプトンカメラの医療用撮像への性能評価実験を行った。線源としては京都大学薬学部で作られたF-18および原子力機構において生成されたTc-95mを用いた。新しく開発されたコンプトンカメラにおいてF-18およびTc-95mを用いた撮像に成功した。

口頭

宇宙$$gamma$$線望遠鏡の社会応用 電子飛跡検出型コンプトンカメラ(ETCC)の医療応用

園田 真也*; 奈部谷 章*; 木村 博之*; 株木 重人*; 高田 淳史*; 窪 秀利*; 古村 翔太郎*; 谷森 達*; 松岡 佳大*; 水村 好貴*; et al.

no journal, , 

SPECTやPETのような既存の核医学イメージング装置では測定可能な$$gamma$$線のエネルギーが限られているため使用できる薬剤に制限がある。電子飛跡検出型コンプトカメラ(ETCC)にはこのような制限は無いため新しい薬剤開発の促進が期待できる。本研究では医療用$$gamma$$線カメラを開発し医療機能イメージングの可能性を広げ、医療に貢献すること目指している。

口頭

Application of Electron Tracking Compton Camera (ETCC) in medical imaging

園田 真也*; 鍋谷 明*; 木村 寛之*; 株木 重人*; 高田 淳史*; 久保 英俊*; 古村 翔太郎*; 澤野 達哉*; 谷森 達*; 松岡 義弘*; et al.

no journal, , 

F-18による点線源および棒状ファントムをもちいた新しく開発したETCCカメラによる撮像および原子力機構において生成したTc-95mから発せられる204, 583, and 835keVの$$gamma$$線による多重エネルギー撮像を行った。この開発により位置分解能を10度から8度に改善することができた。さらにシンチレーターの厚みを1radから2radに増加させ、ガス圧を1気圧から3気圧に増すことにより検出効率を5倍程度改善することにより新たなETCCの開発を行い、数時間要していたマウスのイメージングを0.1-2.0MeVの多種類のRIから発せられる多種の$$gamma$$線に対して20分以内での撮像が期待できる。

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