放射線応答細胞チップの開発

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21651021
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 飯田 敏行 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60115988)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 裕史 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40224547) ; 佐藤 文信 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40332746)
• Keywords: 放射線応答細胞チップ / 細胞放射線影響 / アルファ粒子 / 培養細胞 / 熱中性子捕獲反応 / AmBe中性子線源

Research Abstract

福島原発事故に伴う広範囲の放射能汚染によって、住民への放射線被ばくの影響が危惧されている。特に低線量放射線被ばくの影響を正確に評価するためには、感度の高い細胞レベルでの被ばく影響の研究が非常に重要と考えられる。本研究では細胞の放射線被ばく影響を調べるために、DNA損傷等を吸収線量とともに細胞を観察出来る放射線応答細胞チップの開発に取り組んだ。
開発した放射線応答細胞チップは、マイクロ加工技術によって細胞外マトリックスパターンが形成され、細胞が人工的に配列されている。また、小型の中性子源^<241>Am-Beと黒鉛パイル中性子減速材を用いて熱中性子捕獲反応^<10>B+n→^7Li+α(質量数10のホウ素は他の元素に比べ反応断面積が数桁高い)により、細胞チップ内の細胞に高エネルギーアルファ粒子が照射される。さらに、DNAの2本鎖切断(DNAdsb)によって生成されるγH2AXのフォーカスを放射線吸収線量とともに観察する。
培養細胞は、ヒト子宮頸癌由来HeLaを用いた。細胞チップ基板には、CR39固体飛跡検出器と^<10>B含有蛍光ガラス線量計基板の2種類を用意し、基板上でHeLa細胞を培養した。CR39を用いた場合では、^<10>Bの熱中性子捕獲反応による^7Liとα線は化学エッチングによって、それら荷電粒子の飛跡を観察した。蛍光ガラス線量計基板では、紫外線励起による蛍光観察を行った。CR39を用いた放射線応答細胞チップでは、細胞核内のγH2AXのフォーカスとエッチトラックが対応していることが示された。しかし、蛍光ガラス線量計基板では、γ線のバックグランドが高いことや、蛍光強度が小さいために、細胞核内のγH2AXのフォーカスと荷電粒子の飛跡の関係については十分に観察出来ていない。蛍光ガラス線量計基板の改良が必要である。

Research Products

• [Journal Article] Microscopic dose measurement with thin radiophotoluminescence glass plate (2011)
  • Author(s): Maki, D., Nagai, T., Sato, F., Kato, Y., Yamamoto, T., Iida, T.
  • Journal Title: Radiation Measurements Volume: 46 Pages: 1543-1546
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2011.05.051
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of neutron-sensitive glass dosimeter containing isotopically enriched boron (2011)
  • Author(s): Maki, D., Sato, F., Murata, I., Kato, Y., Tanimura, Y., Yamamoto, T., Iida, T.
  • Journal Title: Radiation Measurements Volume: 46 Pages: 1484-1487
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2011.06.068
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of photon counting system with FPGA for precise measurement of radiophotoluminescence (2011)
  • Author(s): Ihara, Y., Ishii, T., Nagai, T., Sato, F., Kato, Y., Yamamoto, T., Iida, T.
  • Journal Title: Radiation Measurements Volume: 46 Pages: 1574-1577
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2011.05.056
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The recent investigations of radiophotoluminescence and its application (2011)
  • Author(s): Yamamoto, T., Maki, D., Sato, F., Miyamoto, Y., Nanto, H., Iida, T.
  • Journal Title: Radiation Measurements Volume: 46 Pages: 1554-1559
  • DOI: 10.1016/j.radmeas.2011.04.038
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of thermal neutron-sensitive glass dosemeter containing lithium (2011)
  • Author(s): Maki, D., Kobayashi, H., Sato, F., Murata, I., Kato, Y., Tanaka, T., Yamamoto, T., Iida, T.
  • Journal Title: Radiation Protection Dosimetry Volume: 144 Pages: 226-230
  • DOI: 10.1093/rpd/ncq552
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of confocal laser microscope system for examination of microscopic characteristics of radiophotoluminescence glass dosemeters (2011)
  • Author(s): Maki, D., Ishii, T., Sato, F., Kato, Y., Yamamoto, T., Iida, T.
  • Journal Title: Radiation Protection Dosimetry Volume: 144 Pages: 222-225
  • DOI: 10.1093/rpd/ncq563
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Measurement of radioactive cesium distribution in soil by use of radiophotoluminescence glass dosimeter covered with thin polyethylene film (2011)
  • Author(s): N.ZUSHI, Y.IKEDA, F.SATO, Y.KATO, K.SHIMIZU, N.SATO, T.YAMAMOTO, T.IIDA
  • Organizer: The 7th International Workshop on Individual Monitoring of Ionizing radiation
  • Place of Presentation: Oarai, Ibaraki, Japan
  • Year and Date: 20111203-20111205
• [Presentation] Development of a bead-type radiophotoluminescence glass dosimeter applicable to various purposes (2011)
  • Author(s): Y.TOYOTA, F.SATO, I.MURATA, Y.KATO, T.IIDA
  • Organizer: The 7th International Workshop on Individual Monitoring of Ionizing radiation
  • Place of Presentation: Oarai, Ibaraki, Japan
  • Year and Date: 20111203-20111205
• [Presentation] Collaboration research on new glass dosimeters and their applications between Osaka University and Chiyoda Technol Oarai research center (2011)
  • Author(s): T.IIDA, F.SATO, T.YAMAMOTO
  • Organizer: The 7th International Workshop on Individual Monitoring of Ionizing radiation
  • Place of Presentation: Oarai, Ibaraki, Japan(招待講演)
  • Year and Date: 20111203-20111205
• [Presentation] Effect of air condition on alpha-radioactivity measurement by air flow pulse ionization chamber (2011)
  • Author(s): Naoki ZUSHI, Yohei IHARA, Keisuke KABASHIMA, Fuminobu SATO, Yushi KATO, Toshiyuki IIDA
  • Organizer: Sixth International Symposium on Radiation Safety and Detection Technology
  • Place of Presentation: Langkawi, Malaysia
  • Year and Date: 20110712-20110714
• [Remarks]
  • URL: http://fusion.eie.eng.osaka-u.ac.jp