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論文

Spectrum of radiation-induced clustered non-DSB damage; A Monte Carlo track structure modelling and calculations

渡辺 立子; Rahmanian, S.*; Nikjoo, H.*

Radiation Research, 183(5), p.525 - 540, 2015/05

 被引用回数:50 パーセンタイル:93.77(Biology)

電子線やイオン照射によりDNAに生成する塩基損傷のスペクトルの算出を目的として、モンテカルロトラック構造計算法を用いて、細胞模擬環境中で生じるDNA損傷シミュレーションを行った。鎖切断と塩基損傷からなるDNA損傷ペクトルを、100eV-100keVの電子線と軟X線、数種類のイオン(3.2MeV/u proton、0.74と2.4MeV/u $$^{4}$$He、29MeV/u $$^{14}$$N、950MeV/u $$^{56}$$Fe)照射の場合について計算した。計算により見積もられた塩基損傷の生成量は、LETによらずに、一本鎖切断と比べて2-4倍多くなった。また、損傷の空間分布の解析を行った結果、塩基損傷が、鎖切断から成る損傷サイトの複雑化に大きく寄与していることが明らかになった。これらのスペクトルデータは、塩基除去修復によるDNA損傷修復過程のモデル化と損傷修復効率の研究にとって有益なものである。

論文

Yields of strand breaks and base lesions induced by soft X-rays in plasmid DNA

横谷 明徳; 藤井 健太郎; 牛込 剛史; 鹿園 直哉; 漆原 あゆみ; 渡邊 立子

Radiation Protection Dosimetry, 122(1-4), p.86 - 88, 2006/12

 被引用回数:10 パーセンタイル:59.81(Environmental Sciences)

軟X線により誘発される、DNA損傷の収率を調べた。軟X線のLETは、$$gamma$$線と超軟X線のそれの中間にある。通常のX線発生装置から得られる広いエネルギースペクトルを持つ軟X線は、放射線生物学実験のみならず乳がん検診にも広く用いられている。ICRPの勧告によれば、軟X線の放射線加重係数は$$gamma$$線のそれと同じ1とされている。しかし、そのエネルギースペクトル上には、制動放射により発生する数10keV以下の低エネルギー光子の成分がかなり多い。これらの低エネルギー光子は、光電効果により低速の光電子やAuger電子を多数発生させるためDNAに対してより高密度な電離・励起を与え、複雑なDNA損傷を誘発すると考えられる。われわれはWターゲット,150kVpで運転したX線発生装置より得られる軟X線をDNAに照射し、生じたDNAの鎖切断収率を定量した。さらに、塩基除去修復酵素との反応を利用して定量された塩基損傷の収率についても報告する予定である。

論文

内殻励起によるDNA塩基ラジカル生成機構

横谷 明徳

放射光, 17(3), p.111 - 117, 2004/05

放射線によりDNA分子中に生じる塩基の酸化的損傷の前駆体を明らかにするため、われわれはSPring-8の軟X線ビームライン(BL23SU)に設置された電子常磁性共鳴(EPR)装置を用いて、酸素及び窒素K吸収端領域におけるDNA塩基ラジカルの生成機構について調べている。DNA塩基の一つであるグアニン塩基に対するEPRの「その場」測定から、ビーム照射時にのみ現れる短寿命のラジカルが生成することが見いだされた。このラジカルはグアニン中にただ一つしかない酸素(カルボニル酸素)の1s$$rightarrow$$$$sigma$$*共鳴によりその収率が顕著に増えた。一方ビーム照射を停止しても残存する安定なラジカルも生成し、これは$$gamma$$線照射などで既に報告されているグアニンカチオンラジカルと推定された。このカチオンラジカルは短寿命ラジカルとは異なり、酸素の1s$$rightarrow$$$$sigma$$*共鳴により逆に収率が減少した。以上の結果から、オージェ終状態からさらに競争的にこれら二つのラジカル過程を経て化学的に安定なグアニン損傷に至ることが示された。

論文

Effects of hydration on the induction of strand breaks, base lesions, and clustered damage in DNA films by $$alpha$$-radiation

横谷 明徳; Cunniffe, S. M. T.*; Stevens, D. L.*; O'Neill, P.*

Journal of Physical Chemistry B, 107(3), p.832 - 837, 2003/01

 被引用回数:25 パーセンタイル:57.3(Chemistry, Physical)

相対湿度を制御した条件下で、プラスミドDNAに対して$$alpha$$線を照射した後、FpgとNthという二つの塩基除去修復酵素をプローブとして用いて、DNAの鎖切断,塩基損傷及びこれらを含むクラスター損傷の収率を測定した。相対湿度を0$$sim$$98%まで変えることで、DNAに配位している水和水の量を、5$$sim$$38分子/ヌクレオチドまで変えることができるため、$$alpha$$線のDNA損傷に与える水和水の効果を調べることができる。得られた結果は、鎖切断に関しては$$gamma$$線照射の場合のそれとほとんど同じであったのに対して、酵素処理により検出される塩基損傷はほとんど観測されなかった。以上の結果から、高LET放射線である$$alpha$$線により、DNA修復酵素が修復できないような複雑なクラスター損傷が生成している可能性が示された。

論文

Tests of new polystyrene-based scintillators

長谷川 琢也*; 羽澄 昌史*; 笠井 聖二*; 徳宿 克夫*; 山田 作衛*; 小嶋 拓治; 清水 透*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 311, p.498 - 504, 1992/00

 被引用回数:17 パーセンタイル:82.14(Instruments & Instrumentation)

ポリスチレンを基材とした新しい型のシンチレータについて、長期安定性、放射線に対する感度及びdE/dxが大きい場合の光透過飽和特性について試験を行った。また、一般的によく使用されているSCSN38シンチレータとの特性比較を行った。今回試作した8種のシンチレータの多くは、1000日で10%以下の光収率変化しかなく、また中でもSCSN81T2は、最も耐放射線性が高かった。dE/dxが大きい場合の光透過飽和特性については、いずれも差がなかった。SCSN61T2,81T2及び81T2Bの三種は、SCSN38よりも大きい光収率を示した。これらはさらにシンチレータ内における自己光減衰長さがSCSN38よりも長い優れた特性をもつことが明らかとなった。

報告書

Data Compilation for Depth Distribution of Ion-Induced Damage and Ion-Implanted Atoms

寺澤 倫孝*; 中東 重雄*; 小沢 国夫

JAERI-M 84-092, 144 Pages, 1984/05

JAERI-M-84-092.pdf:2.61MB

イオン注入及び加速器イオン照射による中性子効果のシュミレーションなど固体へのイオン衝撃に関連して、固体中でのイオン飛程及び照射損傷の深さ分布などのデータベースが要求されている。本レポートでは、現在近述表されたイオン照射損傷(スエリング及び欠益又はクラスター)の深さ分布及び飛程、ストラグリングの実験データを可能な限り広範囲に収集し、E-DEP-1計算コードによる理論計算との比較を行った。データーベースとの比較でLSS理論の電子阻止能パラメータRLSSに対する補正係数(0.8~0.9)の議論と表かが得ている。尚Appendixとして、ぼいどすえりんぐ、点欠陥とそのクラスター及び注入イオンに関する図表とその文献がリストアップされている。

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