Enhancement in dose sensitivity of polymer gel dosimeters composed of radiation-crosslinked gel matrix and less toxic monomers

廣木 章博; 山下 真一*; 田口 光正

Journal of Physics; Conference Series, 573(1), p.012028_1 - 012028_4, 2015/01

BB2014-0610.pdf:0.75MB

https://doi.org/10.1088/1742-6596/573/1/012028

放射線橋かけヒドロキシプロピルセルロース(HPC)ゲルを母材とするポリマーゲル線量計の放射線感度向上を目的に研究を行った。電子線照射により作製したHPCゲルを放射線検出液(2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、ポリエチレングリコールジメタクリレート(9G)、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウムクロリド(THPC)を含む水溶液)に浸漬後、真空パックすることでポリマーゲル線量計を作製した。線照射による白濁度合いは観測波長660nmの吸光度から評価した。ポリマーゲル線量計は、1Gyで白濁し、10Gyまでの線量に対して吸光度増加を示した。単位線量あたりの吸光度増分である放射線感度は、THPC濃度に依存し、HEMA 2wt%, 9G 3wt%, THPC 0.40wt%で約0.06Abs.Gyに達することが分かった。

Utilization of carbohydrates by radiation processing

久米 民和; 長澤 尚胤*; 吉井 文男

Radiation Physics and Chemistry, 63(3-6), p.625 - 627, 2002/03

https://doi.org/10.1016/S0969-806X(01)00558-8

多糖類など天然高分子の放射線利用に関する成果を報告する。多糖類は放射線によって分解し、本来有していなかった新しい生物活性を発現する。海藻から得られるアルギン酸や甲殻類から得られるキトサンなどの多糖類は、容易には放射線分解し、有用な生物機能を発現した。これらの生物活性には、植物の生育促進効果、植物自己防御物質(ファイトアレキシン)の誘導、重金属や塩などの環境ストレス傷害抑制効果、抗菌活性の発現などが見いだされた。一方、放射線分解型である多糖類も、特殊な条件下では橋かけすることを明らかにした。カルボキシメチル化したデンプンやセルロースは放射線処理により橋かけがおこり、農業や医学分野に利用できる生分解性のハイドロゲルが作成できた。

放射線分解多糖類の植物に対する生物活性発現

久米 民和

放射線と産業, (90), p.41 - 45, 2001/06

http://ci.nii.ac.jp/naid/40004433203

多糖類などの天然高分子の放射線による変化と、その応用に関する検討を進めている。多糖類は放射線によって容易に分解し、低分子化した分解産物にこれまでに見られなかった種々の新しい生物活性が発現することを明らかにした。ここでは、多糖類の放射線分解産物の新規の生物活性として見いだした抗菌活性,植物の生育促進,重金属や塩などの環境ストレスによる障害の抑制,植物の自己防御機能を高めるエリシター活性になどについて、成果の概要を紹介する。

Growth-promotion of plants with depolymeriged alginates by irradiation

Hien, N. Q.*; 長澤 尚胤*; Tham, L. X.*; 吉井 文男; Dang, V. H.*; 三友 宏志*; 幕内 恵三; 久米 民和

Radiation Physics and Chemistry, 59(1), p.97 - 101, 2000/07

https://doi.org/10.1016/S0969-806X(99)00522-8

海藻から得られる多糖類であるアルギン酸について、放射線分解効果と植物生育促進効果について検討した。アルギン酸は水溶液中、乾燥粉末ともに照射によって著しい分子量低下が認められた。4%水溶液を100kGy照射した時に、イネに対する著しい生育促進効果が認められた。この時のアルギン酸の分子量は約7000であった。また、ピーナッツに対しても顕著な生育促進効果が認められ、最適アルギン酸濃度は、イネで約50ppm、ピーナッツで約100ppmであった。以上の結果、アルギン酸の放射線分解産物は、植物の成長促進剤として有効に利用できることが明らかとなった。

Proceedings of the Takasaki Workshop on Bilateral Cooperations; Radiation Processing of natural Polymers; November 1 and 2, 1999, JAERI, Takasaki, Japan

高機能材料第1研究室

JAERI-Conf 2000-003, p.174 - 0, 2000/03

JAERI-Conf-2000-003.pdf:26.6MB

高崎研では、東南アジア諸国のそれぞれと2国間研究協力を行っており、放射線を利用した澱粉の橋かけ、天然ゴムラテックスの橋かけ、絹タンパク質の分解、海産多糖類の分解などの研究を進めている。これらの協力研究は、東南アジア特産の天然高分子を材料として、放射線加工技術により付加価値を高め、応用分野の拡大を図ることを目的としている。したがって、個々の材料は異なるが、放射線の作用には共通点があり、情報交換をとおして効率的に研究を進めることができ、資源のリサイクル及び環境汚染防止という強い社会的要請に応える技術の確立に役立つ。そこで、2国間研究協力の相手国5か国から研究者を招いて「天然高分子の放射線加工処理」に関するワークショップを開催し、これまでの成果の発表及び今後の展開に関する討議を行った。本ワークショップには国内外の研究者61名(外国人16名,国内29名,原研16名)が参加し、2国間研究協力の相手国5か国から11件、原研から6件、外部からの招待講演2件の講演を行った。本論文集は、ワークショップで発表された論文等を編集したものである。

放射線分解と放射線重合

幕内 恵三

ポリマーダイジェスト, 51(10), p.81 - 100, 1999/10

http://ci.nii.ac.jp/naid/40004182276

放射線分解と放射線重合の現状と動向について解説した。分解と重合の放射線エネルギー利用効率にはかなりの差があり、放射線分解のG値は十以下であるが、重合のG値は数百以上である。既に実用化されている放射線分解でポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の粉末化と最近ドイツで工業化されたセルロースの放射線分解によるビスコースレーヨンの省資源・環境保全プロセスを解説した。次いで原研が見いだした海洋系多糖類の放射線分解生成物の生理活用作用を紹介した。放射線重合では木材・プラスチック複合剤とハイドロゲルの工業化は困難と思われる。放射線重合で今後の研究開発が期待される分野としてカチオン重合性モノマーの電子線乳化重合をとりあげた。本技術の開発によって従来の乳化重合では不可能であったような新しい水系樹脂が誕生する可能性がある。

各種多糖類の放射線分解と生物活性

長澤 尚胤*; 三友 宏志*; 吉井 文男; 幕内 恵三; 久米 民和

食品照射, 34(1-2), p.37 - 42, 1999/00

各種多糖類の放射線による分解効果と、分解産物における各種生物活性の誘導効果について検討している。本報告ではアルギン酸ナトリウムを用いた結果を中心に、キトサン、カラギーナン、コンニャクマンナンなどほかの多糖類での結果も含めて報告する。アルギン酸のオオムギに対する生長促進効果を調べた結果、水溶液中90kGy照射試料で最も高い活性が得られた。アルギン酸は線量の増加とともに分子量が低下し、最も活性の高い90kGy照射の分子量は約7,000であった。また、植物生育促進のための最適濃度は150ppmであった。ほかの多糖類でも植物生育促進効果が認められるものがあり、分子量や構造の影響を検討中である。

多孔性微粒子を用いたアスピリン含有カプセルの調製とその薬物除放性

細井 文雄; 斉藤 健司*; 幕内 恵三; 小石 真純*

高分子論文集, 42(6), p.415 - 422, 1985/00

https://doi.org/10.1295/koron.42.415

セルロースを素材とした機械的性質に優れた多孔性微粒子に線を照射したのち、アスピリンを含浸させ、さらにアクリル系モノマーを後グラフト重合させ除放性微粒子の作製を試みた。グラフト重合した試料からのアスピリンの溶出挙動を調べたところ、アスピリンは時間とともに溶出しおよそ140時間で一定値に達した。溶出挙動の結果から、アスピリンはほとんど多孔性微粒子内に吸着していること,溶出速度はグラフト重合したポリマーマトリックス中の拡散律速となっていることがわかった。多孔性微粒子内に吸着したアスピリン量は、グラフト重合により元の多孔性微粒子にアスピリンのみを吸着させたときのそれの2倍量まで増大した。また、多孔性微粒子の表面をあらかじめ二酸化チタン微粒子で処理すると、重合後のアスピリン吸着量は45~100倍増大した。

Dose response of polymer gel dosimeter based on hydroxypropyl cellulose hydrogel; Toward the application on heavy ion therapy

廣木 章博; 山下 真一*; 木村 敦; 長澤 尚胤; 田口 光正

no journal, , 

作製したポリマーゲル線量計(2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ノナエチレングリコールジメタクリレート、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウムクロリド、放射線架橋ヒドロキシプロピルセルロースゲルから成るゲル材料)に290MeV/uの炭素線を照射した結果、ゲル材料の吸光度(紫外可視分光光度計で測定した値)は、10Gyまでの線量増加に伴い増加した。線量に対する吸光度の増分は、約0.007Abs./Gyを示し、線照射と比較して1/10程度であった。フラットスキャナを用いて得た画像のRGB値も線量増加に伴い増加することが分かった。RGB値から見積もった線量の分布は、放射線治療で用いられている一般的なガフクロミックフィルムの線量分布とほぼ一致した。したがって、作製したポリマーゲル線量計は、重粒子線治療での線量評価に応用可能であることが示唆された。