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北畠 里実*; 後田 藤太*; 平山 亮一*; 古澤 佳也*; 舟山 知夫; 横田 裕一郎; 岡畑 恵雄*; 伊藤 敦*
JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 86, 2015/03
高LETイオンビームの特異な生物作用は、その飛跡に沿ったエネルギー付与分布のトラック構造が原因であると言われている。そこで、トラック構造を構成するコア領域とペナンブラ領域それぞれの生物作用を明らかにするために、それらがDNAに誘発する損傷の可視化を行った。本研究では、不溶性DNAシートの作製プロトコルを確立すると共に、高LETイオンビームで照射した後に生じる代表的なDNA酸化損傷である8-ヒドロキシグアニンの分布の可視化を試みた。実験では、不溶性DNAシートを原子力機構TIARAのプロトンおよびネオンイオンビームで照射した後、8-ヒドロキシグアニン特異的抗体と蛍光二次抗体で処理することで損傷の可視化を試みた。予備的な実験の結果では、照射したDNAシート上にドット状の蛍光が観察され、これがイオン照射で生じたDNA損傷由来である可能性が示唆された。
小林 泰彦; 舟山 知夫; 和田 成一; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 浜田 信行*; 横田 裕一郎; 古澤 佳也*
KEK Proceedings 2005-5, p.6 - 8, 2005/10
環境ラドン被曝や銀河宇宙線など極低フルエンス率の高LET重イオンによる生物影響を明らかにするためには、マイクロビームを用いた細胞照射実験が有効な手段となる。そこで、原研・高崎研では、個別の培養細胞に照準して正確な個数の重イオンを照射し、その影響を経時的に観察する実験システムを開発している。今回、照射前に試料を自動スキャンして細胞を検出するオフライン顕微鏡及び取得した座標データに従ってビーム位置に標的細胞を移動するオンライン顕微鏡の各々の試料ステージを更新し、従来は
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m以上の誤差があった試料移動の位置再現精度が1mに向上した。これによって、多数の標的細胞を次々に自動照準して連続的にシングルイオン照射することが可能になった。併せて、最近の細胞照射実験の結果についても報告する。
田口 光正
放射線化学, (77), p.2 - 7, 2004/05
近年、高エネルギー重イオンの利用は原子核物理研究に留まらず、材料開発や生物学,医療などさまざまな分野へと拡大している。これら応用研究の基礎として、単一イオンについて、高エネルギー重イオンと物質との相互作用における物理過程(線量分布),物理化学過程(初期活性種の挙動)及び化学過程(ラジカルによる反応収率)について明らかにすることは非常に重要である。本論文では、水中での重イオン誘起化学反応について、これまでに行われてきた研究成果を、線量分布,平均反応収率,微分反応収率及び初期活性種挙動の4つテーマに分けて、それぞれ現状や動向,今後の研究課題等について展望を述べる。
小林 泰彦; 舟山 知夫; 和田 成一*; 田口 光正; 渡辺 宏
Radiation Research, 161(1), p.90 - 91, 2004/01
低線量放射線の生物影響、特に低フルエンス・低フルエンス率の高LET重イオン(粒子線)による影響を明らかにするためには、マイクロビームを用いた細胞照射実験が有効な手段となる。そこで、高エネルギー重イオンマイクロビームを顕微鏡観察下の生物試料に照射するために原研・高崎研・バイオ技術研究室で開発した細胞局部照射装置を用いて、哺乳動物培養細胞を個別に重イオンで照射・観察する実験系を開発した。標的細胞を貫通したイオンのエネルギーと個数をシンチレータ/フォトマルを用いて測定することによって、重イオンを1個ずつカウントしながら正確に照射することが可能となった。さらに、CR-39を直ちに37
Cでエッチングして各標的細胞における実際のイオン飛跡を可視化すると同時に、その飛跡が可視化されたCR-39上で細胞の照射後培養と観察を継続する方法を確立した。
小林 泰彦; 舟山 知夫; 和田 成一; 田口 光正; 渡辺 宏
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 210(1-4), p.308 - 311, 2003/09
重イオンマイクロビームは、放射線の生物作用研究のための新しいツールとして極めて有望である。原研・高崎研では、銀河宇宙線のような極低フルエンス高LET重粒子線の生物影響の解明、特にトラック構造の局所的エネルギー付与分布による影響をダイレクトに解析することを目指して、サイクロトロンから得られる比較的高エネルギーの重イオンマイクロビームを用いて哺乳動物培養細胞を個別に照射・観察する実験系を開発した。その結果、ArやNeなどの重イオン1個のヒットで細胞の増殖が強く抑制されることを見いだした。
田口 光正; 森山 正洋*; 南波 秀樹; 平塚 浩士*
Radiation Physics and Chemistry, 64(2), p.115 - 122, 2002/05
被引用回数：4 パーセンタイル：29.2(Chemistry, Physical)数百MeVの重イオン照射によりポリビニルアルコールフィルム中に生成するアクリジンC-ラジカルの生成G値は各イオン種について線エネルギー付与(LET)の増加に伴い減少した。また、ラジカル収量は照射イオンのフルエンスに依存した。この結果を、ケミカルトラックモデルを用いて解析したところ、その半径は、照射イオン種が同じ場合には入射イオン速度の増加に伴い減少すること、さらに同じ速度ならばイオンの原子番号の増加に伴い増加することがわかった。
大野 新一*; 古川 勝敏; 田口 光正; 小嶋 拓治; 渡辺 宏
Radiation Physics and Chemistry, 60(4-5), p.259 - 262, 2001/03
被引用回数：5 パーセンタイル：38.96(Chemistry, Physical)気体試料へのイオン照射による電離量分布測定の結果得られたイオンの飛跡周りの空間的な線量分布を解析することにより、水中を走る重イオンの2次電子による径方向のエネルギー付与を統一的にまとめることができた。
線または電子線照射した場合の生成G値の線量依存性をトラック内の線量分布に適用する。生成物量を半径0~
にわたって積分することによって種々のイオン照射によるG値を見積もる。フリッケ線量計とアラニン線量計について、本手法により得られた結果と実験値とを比較する。
田口 光正; 松本 裕一*; 森山 正洋*; 南波 秀樹; 青木 康; 平塚 浩士*
Radiation Physics and Chemistry, 58(2), p.123 - 129, 2000/04
被引用回数：6 パーセンタイル：42.55(Chemistry, Physical)1,2,4,5-tetracyanobenzene(TCNB)をドープしたPVAフィルムに数百MeVのC及びNe,Arイオンを照射した。照射後の吸収スペクトル測定によりTCNBラジカルアニオンの生成が確認された。吸光度は低フルエンス領域において増加し、高フルエンスでは減少した。このフルエンス依存性はラジカルの生成及び消滅を示しており、円筒状のケミカルトラックモデルを用いて解析したところ、トラック半径が見積もられた。トラック半径はイオンの核子あたりのエネルギーつまり比エネルギーの増加に伴い小さくなった。さらに同じ比エネルギーでは照射核子が大きいほど半径も大きくなることがわかった。また、吸光度とESR測定の結果から求められたラジカル生成のG値は線照射と比べて小さかった。
田口 光正; 古川 勝敏; 森山 正洋*; 大野 新一*
JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.91 - 92, 1999/10
重イオン照射の特徴は物質への高密度かつ空間的に不均一なエネルギー付与であり、このことが高LET放射線の特異的な照射効果(化学反応、生物への致死効果など)を誘発すると考えられている。175MeV Ar
イオンを窒素ガス(約215Torr)に照射し、異なる励起状態からの発光を1mm程度の空間分解能を有する光学系によって測定した。337nmの発光はthe second positive systemと呼ばれる遷移(C
B
に相当し、この遷移は20eV程度の極めて低いエネルギーの電子によって高効率に誘導される。また、429nmの発光は窒素分子の全イオン化量に比例する発光強度を示す。それぞれの波長の発光強度についてイオン飛跡からの距離依存性を見積もったところ、距離100~1000nmの範囲において全イオン化量は距離の約2乗に反比例したが、低エネルギー電子は2.8乗とそれよりも急峻な距離依存性を示すことがわかった。
大野 新一*; 古川 勝敏; 田口 光正; 南波 秀樹; 渡辺 宏
Radiation Physics and Chemistry, 55(5-6), p.503 - 506, 1999/00
被引用回数：7 パーセンタイル：49.64(Chemistry, Physical)水中を走る重イオンのエネルギー損失は、半古典的な考察から半径1nm範囲内に重イオンの直接作用によるエネルギー付与が22.8%起こることがわかる。また、それより外側の領域では2次電子を経由するエネルギー付与が起こる。気体試料中の電離量分布の実測データを解析することにより、2次電子を経由するエネルギー付与の分布を系統的にまとめることができた。フリッケ線量計の溶質濃度を既定することにより、重イオンの飛跡から距離tとt+
tを半径とする単位長さの2つの円筒に挟まれた部分の体積2
ttに含まれる溶質Fe
の個数が求められる。イオン照射によりこの領域に付与されるエネルギーは計算によって求められ、線照射でのG値の線量依存性をトラックの中心部分に相当するような高線量域まで仮定することによって、生成Fe
の個数の動径分布が求められた。生成Feの個数をt=0-にわたって積分することによって1MeV Hから1400MeV UにいたるイオンについてFe生成のG値が求められた。
古川 勝敏; 大野 新一*; 南波 秀樹; 田口 光正; 渡辺 立子*
Radiation Physics and Chemistry, 49(6), p.641 - 644, 1997/00
被引用回数：9 パーセンタイル：59.74(Chemistry, Physical)トラック構造のモデルを確立するために、Arガス中を通過する200MeVのNi
イオンからの距離を変化させた小型窓なしイオン化チェンバー中に生成するイオン電流の計測を行った。200MeVのNiのLETの値と高速の電子に対するフリッケ線量計のG値(15.4)から、200MeVのNiに対するフリッケ線量計のG値は5.0と見積もられる。
シグマ研究委員会
JAERI-M 85-024, 127 Pages, 1985/03
この報告書は、日本原子力研究所・シグマ研究委員会に昭和57年に設置された医学用原子分子・原子核データ・ワーキング・グループの昭和57、58年度の活動報告をまとめたものである。報告書では、主として(1)荷電粒子、電子の阻止能とそれに関連した問題および実際の医療における原子分子・核データの利用上の問題点の検討、(2)国外におけるデータ活動の現状の調査、(3)関連する分献リストの一覧表および、(4)今後の活動方針について述べている。
