2021 Fiscal Year Annual Research Report
Role of Hydration Water in Radiation Damage to DNA
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18H03891
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山下 真一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20511489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横谷 明徳 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 統括グループリーダー (10354987)
佐藤 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30507091)
室屋 裕佐 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40334320)
平山 亮一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 重粒子線治療研究部, 主任研究員(定常) (90435701)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 放射線 / DNA / 時間分解測定 / 共鳴ラマン分光 / アガロースゲル電気泳動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「時間分解測定へのラマン分光の導入」では，電子線加速器と連動した時間分解共鳴ラマン分光装置の組み上げを継続した。レーザー光が散乱される際のストークスシフト（分子結合に対応した波長の変化）を利用するラマン分光に向け，レーザー，ミラー，レンズ，バンドルファイバ，ポリクロメータ，CCDカメラなどの位置合わせとタイミング合わせを行った。当初の想定に反し，放射線で生じる微かな変化を見分けるには測定系の感度と精度を前年度の取り組み以上に改良する必要があることが判明した。このため，光学系と照射試料フローシステムの改良により測定系の感度と精度を改善した。電子線加速器と連動した時間分解共鳴ラマン分光装置の同期精度の改善も行い，測定の時間分解能を30nsまで改良した。レーザー光パルスには300-450マイクロ秒と長めのトリガ信号が必要であるため，早めにプレトリガを出しておき，論理回路で電子銃のトリガと組み合わせることで同期精度を向上させた。また，レーザー光のフォーカスとバンドルファイバでの取り込み範囲との関係を調整することで，感度の向上に成功した。波長可変レーザーの利用も進め，チオシアン酸アニオン以外に，塩化物イオンおよび臭化物イオンの二量体ラジカルアニオンのスペクトル観測に成功した。ヨウ化物イオンについても試みたが，光吸収の強い安定生成物である三ヨウ化アニオンの蓄積によって阻害され，試料のフロー改善に次の課題が見つかった。
「安定なDNA変異の高感度検出および定量」では確立した手法を用い，捕捉剤フリーな条件で生成する孤立した損傷と密集した損傷の識別や，鎖切断と塩基損傷の組み合わせを分離して定量評価した。これらの収率が微量添加物によってどう増減するか調べることで，各種添加剤の選択的な防護または増感について化学回復が寄与していることが分かった。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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