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論文

Storage characteristics of KBr:Eu$$^{2+}$$ phosphors with radiators by irradiation of fast neutrons

坂佐井 馨; 岩元 洋介; 藤 健太郎; 中村 龍也; 高倉 耕祐; 今野 力

2010 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record (CD-ROM), p.966 - 970, 2010/10

14.8MeV高速中性子を照射したときのKBr:Eu$$^{2+}$$蛍光体のストレージ特性を調べた。中性子感度を増大させるため、陽子発生器としてポリエチレンシートを蛍光体の前面に配置した。最大の輝尽性蛍光強度が得られるのは、ポリエチレンシートの厚さが3mmのときであった。実験結果はPHITSを用いたモンテカルロ計算とよく一致した。高速中性子照射場に付随する$$gamma$$線の輝尽性蛍光強度に対する影響は無視できる程度であった。このような蛍光体及びポリエチレンシートの組合せは高速中性子のモニタリングやイメージングに有用であると考えられる。

論文

Lattice dynamics of the Zn-Mg-Sc icosahedral quasicrystal and its Zn-Sc periodic 1/1 approximant

de Boissieu, M.*; Francoual, S.*; Minalkovi$v{c}$, M.*; 柴田 薫; Baron, A. Q. R.*; Sidis, Y.*; 石政 勉*; Wu, D.*; Lograsso, T.*; Regnault, L.-P.*; et al.

Nature Materials, 6(12), p.977 - 984, 2007/12

 被引用回数:36 パーセンタイル:79.91(Chemistry, Physical)

局所構造及び(周期性又は準周期性)長距離秩序のそれぞれが格子振動に及ぼす影響を研究する目的でZn-Mg-Sc正20面体準結晶及びZn-Sc周期性1/1近似結晶の単結晶を用いた非弾性中性子,X-ray散乱実験を実施した。全体的な格子振動の相似性や横波分散関係に擬ギャップが共通して存在する等の定性的な相似性を別にすると、準結晶中と近似結晶中の格子振動には定量的な違いが観測された。例えば近似結晶中の格子振動の方が擬ギャップが大きくはっきりしている点である。またこれらの実験結果は精密原子構造モデルと振動型ペアポテンシャルをもとにしたシミュレーションと比較が行われよく再現されることが明らかになった。

論文

Role of DNA-PKcs in the bystander effect after low- or high-LET irradiation

金杉 勇一*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 小林 泰彦; 高倉 かほる*

International Journal of Radiation Biology, 83(2), p.73 - 80, 2007/02

 被引用回数:30 パーセンタイル:89.28(Biology)

放射線の生物効果は、直接照射された細胞から、その周囲の非照射細胞に伝達されることが近年の研究から明らかになり、この現象はバイスタンダー効果と呼ばれている。本研究では、放射線により照射細胞に誘発されるDNA損傷の修復に中心的な役割を果たすDNA-PKcsは、バイスタンダー効果により誘発されるDNA損傷の修復にも関与していることを明らかにした。

論文

Chromosomal aberrations by medium-mediated bystander effects induced by high-LET radiations

高倉 かほる*; 金杉 勇一*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 小林 泰彦

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 112, 2007/02

DNAの修復酵素としてよく知られるDNA-PKが、バイスタンダー効果にどのようにかかわっているかを見るために、DNA-PKを構成するDNA-PKcsの阻害剤であるLY294002を用いて、ヒト正常線維芽細胞GM05389における重イオン誘発バイスタンダー効果への影響を調べた。その結果、DNA-PKはレシピエント細胞においてその働きを阻害されることで染色体損傷を増大させ、また、ドナー細胞でその働きを阻害されることで、バイスタンダー効果につながるシグナルを抑制することがわかった。これらより、バイスタンダー効果にかかわるシグナルの誘発がDNA-PKの働きと深い関係にあることが明らかになった。

論文

EPR studies of 5-bromouracil crystal after irradiation with X-rays in the bromine K-edge region

横谷 明徳; 高倉 かほる*; 渡邊 立子; 赤松 憲*; 伊藤 隆*

Radiation Research, 162(4), p.469 - 473, 2004/10

DNAの放射線増感剤として用いられる5-bromouracilの単結晶に対し、BrのK吸収端付近(13.461-13482keV)の偏光単色X線を照射し、生じるラジカルをEPR法により調べた。照射には、5-bromouracilの吸収スペクトル上に観測された3つの共鳴励起エネルギーを用い、80及び300Kで照射を行った。観測されたEPRスペクトルから、分子のN1部位からの脱水素ラジカルが、照射した全てのエネルギーに共通して現われることがわかった。しかしその収率は、励起エネルギーに依存した。このラジカルは、BrのK吸収端を外した低エネルギー側とコバルト60$$gamma$$線でも、同様に観測された。一方、室温(300K)で照射した場合の方が(80K)で照射した場合よりも、ラジカル収量は約10倍以上高かった。以上の結果から、DNAのBrウラシル置換分子の放射線増感を議論する。

論文

EPR studies of 5-bromouracil crystal after irradiation with X rays in the bromine K-edge region

横谷 明徳; 高倉 かほる*; 渡邊 立子; 赤松 憲*; 伊藤 隆*

Radiation Research, 162(4), p.469 - 473, 2004/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:7.41(Biology)

DNAの放射線増感剤の一つである、5-bromouracilの単結晶に対するX線吸収スペクトルの測定を、水平面内に直線偏光した放射光を用いて、透過法により13.41から13.50keVのBrK吸収端領域で行った。その結果、4つの共鳴ピーク構造が観測された。これらのピークの相対強度は、X線の入射方向と平行にした結晶のb-c面の法線に関する回転に強く依存した。分子軌道計算により、これらのピーク構造はBr-C結合の反結合分子軌道への励起及び形状共鳴に由来することが示された。観測されたX線吸収の異方性は、これら分子軌道の角度依存性に由来すると考えられる。

口頭

重粒子線照射効果によるがん抑制蛋白質とCARFの相互作用

青谷 英明*; 舟山 知夫; 和田 成一*; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; Hasan, K.*; Kaul, S.*; 高倉 かほる*

no journal, , 

重粒子線照射が培養細胞中に誘発するp53及び、p53と相互作用する蛋白質として近年新規同定されたCARFとの相互作用の解析を試みた。本研究では、照射試料としてヒト骨肉腫細胞U2OSを用い、原研高崎のイオン照射研究施設にて$$^{20}$$Ne(LET=430keV/$$mu$$m)を照射した。参照実験として殺菌灯を用いて波長253nmのUV照射を行った。照射後一定時間培養後に細胞試料を回収し、p53, CARFの発現を抗体染色法及びウェスタンブロッティング法で検出し、p53とCARFの相互作用を免疫沈降法で分析した。p53の核内の蓄積はNeイオン照射とUV照射の双方で明確に見られ、照射後24時間で最大であった。CARFの発現はUV照射後に観察されたが、Neイオン照射では小さかった。またUV照射後にはp53とCARFの共局在が起こったが、Neイオン照射では起こらなかった。Neイオン照射,UV照射ともにp53の核内蓄積を誘導したが、p53とCARFの相互作用という点で違いを見ることができた。

口頭

培地溶解性因子を介した重粒子線照射バイスタンダー効果による染色体損傷

金杉 勇一*; 舟山 知夫; 和田 成一*; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; 高倉 かほる*

no journal, , 

バイスタンダー効果の経路として、細胞間ギャップジャンクションによるものと、ラジカル等の培地溶解性因子によるものが考えられる。本研究では、照射試料として細胞培養ディッシュ底面に接着した細胞(GM05389)を用い、原研高崎のイオン照射研究施設にて$$^{20}$$Ne(LET=430keV/$$mu$$m)を照射した。また、参照実験として30kVpの軟X線による照射実験も行った。照射後、照射試料中の細胞(ドナー細胞)をフレッシュな培地で培養した後、その培地のみをほかの照射を受けていない細胞(レシピエント細胞)のディッシュに移し換えて、そのまま培養を経た後、カリクリンAを用いた未熟染色体凝縮法による染色体損傷の解析を行った。染色体損傷の測定結果から、照射を受けていないレシピエント細胞においても染色体損傷が誘起されることが観察された。また、DNA切断修復にかかわるDNA-PKを阻害する薬剤を、ドナー細胞,レシピエント細胞にそれぞれに添加したところ、この薬剤がバイスタンダー効果の増幅をもたらすことが認められた。

口頭

重イオン照射細胞の培養上清による染色体異常の誘発

高倉 かほる*; 金杉 勇一*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦

no journal, , 

DNAの修復酵素としてよく知られるDNA-PKが、バイスタンダー効果にどのようにかかわっているかを見るために、DNA-PKを構成するDNA-PKcsの阻害剤であるLY294002を用いて、ヒト正常線維芽細胞GM05389における重イオン誘発バイスタンダー効果への影響を調べた。その結果、DNA-PKはレシピエント細胞においてその働きを阻害されることで染色体損傷を増大させ、また、ドナー細胞でその働きを阻害されることで、バイスタンダー効果につながるシグナルを抑制することがわかった。これらより、バイスタンダー効果にかかわるシグナルの誘発がDNA-PKの働きと深い関係にあることが明らかになった。

口頭

重イオン照射細胞の培養上清による染色体損傷とバイスタンダー効果におけるDNA-PKcsの役割

高倉 かほる*; 金杉 勇一*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 小林 泰彦

no journal, , 

重イオンビームで照射された培養細胞からの培養上清を介するバイスタンダー効果を調べた。化学PCC法により染色体損傷を調べるとともに、DNA損傷の修復酵素としてよく知られるDNA-PKがバイスタンダー効果にどのようにかかわっているかを見るために、DNA-PKcsの阻害剤であるLY294002(LY)による影響を調べた。ヒト正常線維芽細胞GM05389に対し、TIARAのイオンビーム照射装置を用いて、$$^{20}$$Neイオン(260MeV, 437keV/$$mu$$m)を10Gy相当照射、24時間培養した後に上清をレシピエント細胞に移し、その後12時間培養してからレシピエント細胞の染色体損傷をカリクリンAを用いたPCC法により調べた。染色体1本に切断が見られるchromatid breaksと、同じ場所の染色体2本に切断が見られるisochromatid breaksをレシピエント細胞について調べたところ、明らかなバイスタンダー効果が確認された。レシピエント細胞をLYで処理した場合は、処理しなかった場合に比べてバイスタンダー効果は増大した。一方、ドナー細胞をLYで処理してから照射し、上清をレシピエント細胞に加えて、レシピエント細胞におけるバイスタンダー効果を調べたところ、LY処理を行わなかった場合と比べてバイスタンダー効果は明らかに減少し、バイスタンダー効果におけるDNA-PKcsの関与が示唆された。

口頭

The Bystander effect of heavy ions in confluent human fibroblasts

浜田 信行*; Ni, M.; 金杉 勇一*; 岩川 眞由美*; 今留 香織*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 楚良 桜*; 今井 高志*; 高倉 かほる*; et al.

no journal, , 

Here we have investigated heavy ion-induced bystander response in confluent human fibroblast cultures. First, precise microbeams were employed to target 0.0003% of cells. Conventional broadfield irradiation was carried out in parallel to see the effects in irradiated cells. Intriguingly, bystander cells manifested a more transient apoptotic response and delayed p53 phosphorylation, compared with irradiated cells. Taken together, nearly three quarters of the genes whose expression changed in bystander cells were downregulated, and most of the genes upregulated in irradiated cells were downregulated in bystander cells. These findings highlight the distinct response of irradiated and bystander cells. Furthermore, interleukin genes were upregulated in irradiated cells whereas its receptor gene was upregulated in bystander cells, suggestive of the signal transmission from irradiated to bystander cells. Second, chromosome aberrations were analyzed in cells treated with conditioned medium from X- or heavy ion-irradiated cells. We found the difference in the types of aberrations, but very little in the total aberration yields, indicating that bystander responses occur independently of radiation types but are induced through different mechanisms. Collectively, these induced bystander responses could be a defensive mechanism that would avert or minimize further expansion of aberrant cells.

口頭

ヒト正常線維芽細胞における重粒子線誘発バイスタンダー効果の解析

浜田 信行*; 岩川 眞由美*; 今留 香織*; 金杉 勇一*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 高倉 かほる*; 今井 高志*; 小林 泰彦

no journal, , 

本研究では、高密度培養したヒト正常線維芽細胞に誘発される重粒子線のバイスタンダー効果を解析した。まず、マイクロビームで0.0003%の細胞に照射してバイスタンダー細胞の応答を調べるとともに、ブロードビームを照射した照射細胞の応答も調べた。バイスタンダー細胞では、アポトーシスが一過性に誘発され、p53が遅延的にリン酸化された。バイスタンダー細胞で変動した遺伝子の半数以上は発現が減少していた。また、照射細胞で発現が増加した遺伝子の大半はバイスタンダー細胞では減少していた。照射細胞ではp21$$^{Waf1}$$経路とNF-kB経路、バイスタンダー細胞ではGタンパク質/PI-3キナーゼ経路の活性化が示唆された。このことから、バイスタンダー細胞は照射細胞と異なる応答を示すことがわかった。さらに、照射細胞ではインターロイキン遺伝子の発現が増加したが、バイスタンダー細胞ではその受容体遺伝子が増加していたことから、照射細胞からバイスタンダー細胞への細胞間情報伝達の可能性が示唆された。次に、X線又は重粒子線を照射した細胞の培養上清を処理したバイスタンダー細胞に誘発される染色体異常を調べた。全体的な異常の頻度は同程度であったが、異常の型が異なっていた。このことから、バイスタンダー効果は線質によらず誘発されるが、その機序は線質によって異なる可能性が示唆された。

口頭

ヒト正常線維芽細胞における重粒子線誘発バイスタンダー効果の解析

浜田 信行*; 岩川 眞由美*; 金杉 勇一*; 今留 香織*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 高倉 かほる*; 今井 高志*; 小林 泰彦

no journal, , 

本研究では、高密度培養したヒト正常線維芽細胞に誘発される重粒子線のバイスタンダー効果を解析した。まず、マイクロビームで0.0003%の細胞に照射してバイスタンダー細胞の応答を調べるとともに、ブロードビームを照射した照射細胞の応答も調べた。バイスタンダー細胞では、アポトーシスが一過性に誘発され、p53が遅延的にリン酸化された。バイスタンダー細胞で変動した遺伝子の半数以上は発現が減少していた。また、照射細胞で発現が増加した遺伝子の大半はバイスタンダー細胞では減少していた。照射細胞ではp21$$^{Waf1}$$経路とNF-kB経路、バイスタンダー細胞ではGタンパク質/PI-3キナーゼ経路の活性化が示唆された。このことから、バイスタンダー細胞は照射細胞と異なる応答を示すことがわかった。さらに、照射細胞ではインターロイキン遺伝子の発現が増加したが、バイスタンダー細胞ではその受容体遺伝子が増加していたことから、照射細胞からバイスタンダー細胞への細胞間情報伝達の可能性が示唆された。次に、X線又は重粒子線を照射した細胞の培養上清を処理したバイスタンダー細胞に誘発される染色体異常を調べた。全体的な異常の頻度は同程度であったが、異常の型が異なっていた。このことから、バイスタンダー効果は線質によらず誘発されるが、その機序は線質によって異なる可能性が示唆された。

口頭

JT-60Uにおける炭素堆積層中のタングステンの分析

渡邊 淳*; 福本 正勝*; 大塚 裕介*; 上田 良夫*; 新井 貴; 朝倉 伸幸; 仲野 友英; 佐藤 正泰; 柳生 純一; 落合 謙太郎; et al.

no journal, , 

JT-60Uのダイバータ板上の炭素堆積層中に含まれるタングステン量を測定するために、今まではエネルギー分散型X線分光法(EDX)をおもに用いてきた。この方法では入射する電子ビームのエネルギーによって分析可能な深さが決まる。電子ビームエネルギーが20keVの場合、この深さは約10$$mu$$mであることを実験及びモンテカルロ計算によって明らかにした。よって、内側ダイバータ板上など堆積層の厚さが数十$$mu$$m以上である場合には堆積層中のすべてのタングステンを検出することができず、タングステン量を過小評価する可能性がある。この場合には堆積層の破断面を分析するか、放射化分析法など他の分析法を用いる必要がある。

口頭

KCl:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体とポリエチレン混合物の高速中性子照射特性

坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也; 高倉 耕祐; 今野 力; 岩元 洋介

no journal, , 

輝尽性蛍光体を利用した高速中性子測定方法として輝尽性蛍光体中にポリエチレンを分散させる方法について検討を行い、実験を行った。実験では輝尽性蛍光体KCl:Eu$$^{2+}$$とポリエチレンの重量比を変えたサンプルを作成し、原子力機構FNSで高速中性子を照射し、その後レーザーを照射して輝尽性蛍光出力を測定した。実験結果は、モンテカルロ計算による理論計算と一致し、最大の輝尽性蛍光出力が得られるのは、KCl:Eu$$^{2+}$$とポリエチレンの重量比が4:1であることがわかった。

口頭

KCl:Eu$$^{2+}$$輝尽性蛍光体の広領域中性子測定への応用

坂佐井 馨; 藤 健太郎; 中村 龍也; 高倉 耕祐; 今野 力; 岩元 洋介

no journal, , 

輝尽性蛍光体としてKCl:Eu$$^{2+}$$とLiFを用い、熱中性子から高速中性子までの測定に関して検討を行った。今回、高速中性子測定に関してその出力を増大させるため、PEを添加し、その量の最適化を行うため、輝尽性蛍光出力とKCl:Eu$$^{2+}$$, LiF、及びPEの量との関係の理論式を導出し、併せてFNSで実験を行った。実験及び理論的結果からは、最適なPEの量は約5%であることがわかった。

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