Elucidation of cesium dynamics in animals and plants using the positron-emitting nuclide Cs-127

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H04296
• Research Institution: National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology
• Principal Investigator: 鈴井 伸郎 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主幹研究員(定常) (20391287)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井倉 将人 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 主任研究員 (80706630) ; 吉原 利一 一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 上席研究員 (60371506) [Withdrawn] ; 渡部 浩司 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820) ; 坂下 哲哉 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 上席研究員(定常) (30311377) ; 尹 永根 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 主任研究員(定常) (50609708)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 放射性セシウム / PET

Outline of Annual Research Achievements

これまでの放射性セシウムの動態研究に欠けていた「個体レベル」の動態解析を、新規に開発したポジトロン放出核種Cs-127(半減期:6.25時間)を用いた非破壊イメージングにより実現する。具体的には、生きた作物(ダイズ)と樹木(リンゴやスギ等)におけるセシウム動態を非破壊的に可視化し、子実へのセシウム輸送メカニズムの解明と樹体内のセシウム動態モデルの構築を行う。さらに、Cs-127を生きた動物(ラット)に経口投与し、ポジトロン断層法(PET)を用いてセシウムの3次元動態を非破壊的にリアルタイムで可視化し、各臓器への移行速度を算出することで、放射性セシウムによる内部被ばく線量の正確な評価に資する。
2019年度は、ダイズを用いたCs-127イメージング実験を実施した。ダイズは他の作物に比べてセシウムの吸収量が高いことが知られており、根粒にセシウムが貯留することが見出されている。。この根粒中のセシウムの挙動を追跡するために、Cs-127をダイズの根に投与した24時間後にCs-127を含まない水耕液に交換するパルス－チェイス実験をポジトロンイメージング装置で可視化した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

生きたダイズ体内におけるCs-127イメージング実験に成功しているため、本課題は概ね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

通常株と根粒菌非感染株、非着生系統株のダイズと共に、矮性リンゴにおけるCs-127イメージング実験を実施する。