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Evaluation of the internal exposure effect in by the single cell - alpha particle Irradiation live imaging system.

Research Project

Project/Area Number 18K11641
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 63020:Radiation influence-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Tsunoyama Yuichi  京都大学, 環境安全保健機構, 准教授 (90314260)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 堀江 正信  京都大学, 環境安全保健機構, 助教 (60727014)
戸崎 充男  京都大学, 環境安全保健機構, 准教授 (70207570)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords細胞照射 / α線 / 高LET放射線 / DNA二本鎖切断 / DNA損傷修復 / バイスタンダー効果 / ライブイメージング / シングルセル / アポトーシス / CR-39 / PHITS / 放射線影響 / アルファ線
Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to establish a system that enables irradiation of α-rays to a single targeted cell and to detect tissue/organ specificity of bystander effects around irradiated cells using this system. As a result, it was possible to irradiate several units of Po-210-derived α-rays targeting the nucleus of a single human cultured cell and observe the subsequent intracellular molecular behavior in real time. We also showed that it is possible to irradiate not only smooth cultured cells but also cell masses in three-dimensional culture. Although the bystander effect could not be detected clearly, we succeeded in capturing moving images of DNA double-strand break (DSB) repair-related proteins accumulating at localized sites in the nucleus hit by α-rays.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

放射線がん治療の分野では、加速器が生成する重粒子線や、BNCT(ホウ素中性子捕捉療法)におけるα線など、高い線エネルギー付与(LET)の放射線が用いられるようになった。また短半減期α核種を用いたセラノスティクス医療の臨床研究も始まっている。しかしミクロスケールでの高LET放射線影響については未解明な部分がある。バイスタンダー効果(もらい泣き効果)がその一つである。本研究により、大型の加速器を用いずとも簡便にこれらの未解明領域を明らかにすることが可能な細胞照射解析システムの開発に成功した。

Report

(7 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Presentation (4 results) Remarks (5 results)

  • [Presentation] Po-210微小線源を用いた一細胞を標的とした三次元照射方法の検討2021

    • Author(s)
      角山雄一,堀江正信,五十棲泰人,戸崎充男
    • Organizer
      第3回日本放射線安全管理学会・日本保健物理学会合同大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 一細胞照射用マイクロα線源の開発2020

    • Author(s)
      角山雄一、五十棲泰人、戸崎充男
    • Organizer
      日本放射線安全管理学会 第19回学術大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Po-210微小線源を用いた局所照射系の評価2019

    • Author(s)
      角山雄一,堀江正信,五十棲 泰,戸崎 充男
    • Organizer
      第2回日本放射線安全管理学会・日本保健物理学会合同大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] He2+イオン三次元細胞照射系の検討2018

    • Author(s)
      角山 雄一 ,戸崎 充男,五十棲 泰人
    • Organizer
      日本放射線安全管理学会第17回学術大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] シングルセルα線照射影響観察システム SRiL

    • URL

      https://radi.rirc.kyoto-u.ac.jp/alpha.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 第3回日本放射線安全管理学会・日本保健物理学会合同大会 大会賞受賞演題

    • URL

      https://www.2021kanazawa.jrsm.jp/awardresults/

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] シングルセルα線照射影響観察システム SRiL

    • URL

      http://radi.rirc.kyoto-u.ac.jp/alpha.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
  • [Remarks] He2+イオン一細胞照射影響ライブイメージングシステムSRiLの開発

    • URL

      http://radi.rirc.kyoto-u.ac.jp/alpha.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] Radiation & radioisotopes

    • URL

      http://radi.rirc.kyoto-u.ac.jp/

    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2025-01-30  

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