• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

植物チェレンコフ光イメージング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H03908
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

河地 有木  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) (70414521)

研究分担者 山本 誠一  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (00290768)
井上 千弘  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30271878)
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)
藤巻 秀  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 本部 経営企画部, 上席研究員(定常) (20354962)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2016年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード放射性同位元素 / RIイメージング / 放射線計測 / 元素動態 / チェレンコフ光 / イメージング / Cs-137 / As-74 / 吸収動態 / 物質動態
研究成果の概要

植物体内における放射性同位元素の動きを捉える技術として、チェレンコフ光を活用したイメージング技術の開発に着手した。ベータ線放出核種からのベータ線は植物組織中でチェレンコフ光が発する。このチェレンコフ光は可視光であるため、高感度CCDカメラによって既存技術より高精細な画像が得られる。実験の結果、ダイズの育成環境を数日間維持しつつ、高精細な放射性セシウムの動態を撮像することに成功した。一連の動画像データから、Cs-137が節に蓄積される様子が明解になった。植物チェレンコフ光イメージング技術は、放射性セシウムのみならず、様々なRIトレーサの動態撮像に有効な手法であることが実証された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で技術的実証に成功した「植物チェレンコフ光イメージング技術」は、放射性同位元素が測定対象でありながら、放射線を直接計測するのではなく、副次的な可視光を計測する、という独自の着想からはじまった。その結果、既存の非接触タイプの放射線イメージング技術では到達不可能なレベルの高い空間分解能を獲得しつつ、植物個体全体での組織-組織間の元素動態をとらえる大視野が可能となり、農学を目的とした植物研究に大きなインパクトを与えた。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Observation of Cerenkov-ring in water during irradiation of high-energy electron or X-ray beam2020

    • 著者名/発表者名
      S. Yamamoto, M. Yamaguchi, K. Okudaira, F. Kawabata, T. Nakaya, N. Kawachi.
    • 雑誌名

      Radiation Detectors and Their Uses, KEK Proceedings

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation and correction of produced light from prompt gamma photons on luminescence imaging of water for proton therapy dosimetry2018

    • 著者名/発表者名
      Yabe Takuya、Komori Masataka、Toshito Toshiyuki、Yamaguchi Mitsutaka、Kawachi Naoki、Yamamoto Seiichi
    • 雑誌名

      Physics in Medicine & Biology

      巻: 63 号: 4 ページ: 04NT02-04NT02

    • DOI

      10.1088/1361-6560/aaa90c

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability and linearity of luminescence imaging of water during irradiation of proton-beams and X-ray photons lower energy than the Cerenkov light threshold2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Seiichi、Koyama Shuji、Yabe Takuya、Komori Masataka、Tada Junki、Ito Shiori、Toshito Toshiyuki、Hirata Yuho、Watanabe Kenichi
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 883 ページ: 48-56

    • DOI

      10.1016/j.nima.2017.11.073

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Cherenkov light imaging system for studying the dynamics of radiocesium in plants2017

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔、鈴井伸郎、尹永根、石井里美、渡部浩司、山本誠一、河地有木
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 54 号: 6 ページ: 662-667

    • DOI

      10.1080/00223131.2017.1299051

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 植物体内物質の動態を可視化するチェレンコフ光イメージング技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔、鈴井伸郎、尹永根、石井里美、渡部浩司、山本誠一、河地有木
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2017年度仙台大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of radiotracer movement in a living plant based on Cherenkov light imaging method2017

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔、鈴井伸郎、尹永根、石井里美、渡部浩司、山本誠一、河地有木
    • 学会等名
      18th International Plant Nutrition Colloquium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高解像度で植物体内の元素動態を見る植物チェレンコフ光イメージング技術2017

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔, 鈴井伸郎, 尹永根, 石井里美, 渡部浩司, 山本誠一, 河地有木
    • 学会等名
      東京理科大学アグリ・バイオ公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of Cherenkov Light Imaging System for Studies of Radiocesium Dynamics in Plant2016

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔、鈴井伸郎、尹永根、石井里美、渡部浩司、山本誠一、河地有木
    • 学会等名
      2016 IEEE NSS/MIC
    • 発表場所
      The Strasbourg Convention Center, Strasbourg (France)
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 植物チェレンコフイメージング技術で見る植物体内の放射性セシウム動態2016

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔、鈴井伸郎、尹永根、石井里美、渡部浩司、山本誠一、河地有木
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      佐賀大学、佐賀県(佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi