2010 Fiscal Year Annual Research Report
イオンマイクロビームによる微小アスベスト肺組織三次元診断技術の開発
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21760714
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
佐藤 隆博 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 放射線高度利用施設部, 研究副主幹 (10370404)
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| Keywords | 加速器 / イオンビーム / 微量元素分析 |
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| Research Abstract |
イオンマイクロビームを用いて微量元素の二次元的な動態を解析する大気マイクロPIXE(Particle Induced X-ray Emission)分析と、STIM(Scanning Transmission Ion Microscopy)及びCT(Computed Tomography)技術を組み合わせた三次元微量元素分布測定において、微小(100μm以下)な試料中の三次元微量元素分布測定法の空間分解能の向上と測定時間の短縮を図るために、マイクロPDXEとSTIMの同時測定を実現する円形のOn-off STIM検出器を設計・製作した。また、生体試料の三次元測定のために試料を真空中の精密回転ステージの中心に固定するための方法を確立したが、微小なアスベスト肺組織切片の形状を保ったまま固定するのは困難であったため、微小な単細胞生物であり培養が容易なミドリゾウリムシを試料として用い、エネルギー3MeV、ビーム径1μm、ビーム電流100pAのプロトンマイクロビームを用いて測定を行った。従来のFBP(forward back projection)法を用いた画像再構成では、PIXEのイベントや投影数が十分でないこともあり、鮮明な三次元微量元素分布が得られなかったので、ML-EM(maximum likelihood expectation maximization)法を新たに適用し、水に含まれていた鉛がミドリゾウリムシの表面にのみ吸着され、内部には浸透していない様子を、数μmの空間分解能で三次元的に測定することに成功した。この成果は、12th International Conference on Nuclear Microprobe Technology and Applicationsにて発表された。
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