| 研究課題/領域番号 |
21K12524
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 北里大学 |
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研究代表者 |
前山 拓哉 北里大学, 理学部, 助教 (70612125)
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| 研究分担者 |
深作 和明 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 客員研究員 (80283266)
犬井 洋 北里大学, 理学部, 准教授 (20348600)
福西 暢尚 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 副部長 (00523656)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 化学線量計 / LET / ゲル線量計 / 3次元線量計 / 重粒子線 / 蛍光プローブ / 光安定性 / 炭素線 / LET非依存 / 3次元線量分布 / 放射線化学 / 重粒子線治療 / ナノクレイ / 三次元線量分布 / 放射線治療 / 水溶液線量計 / 蛍光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
腫瘍の形に合わせて線量を集中させた照射を行う高精度な放射線治療が普及してきている。それに伴い、複雑になった線量分布を検証するための線量計の開発が進められている。2019年に、ナノクレイのみをゲル化剤とし、蛍光プローブを加えることで作られる蛍光ゲル線量計を開発した。化学測定手法の中で最も高感度な蛍光測定を用いることで、１Gyオーダーが測定限界である従来の3次元ゲル線量計に対して、大幅な高感度化が期待できる。本研究では、新規に光化学反応の抑制方法を検討し、さらなる高感度化を目指す。また、緻密な照射が可能な重粒子線に対する特性評価並びに、重粒子線治療への応用研究を進める。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、蛍光ゲル線量計の高感度化と治療用重粒子線照射への応用に関するものである。蛍光ゲル線量計は放射線照射によって非蛍光物質から蛍光物質になる放射線誘起の化学反応を利用し、その化学反応量を線量に対応づけた3次元線量計であるが、高感度化において光安定性の向上が課題となる。本研究では、光化学反応を抑制し、放射線化学反応を促進するという観点から研究を進め、重粒子線照射への応用も試みた。結果、光安定性の向上に成功し、加えて、LET非依存の感度特性を持つ蛍光ゲル線量計の開発に成功した。世界初の放射線の線質を問わない3次元線量計であり、重粒子線治療における線量分布の正確な評価に貢献することが期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光化学反応を抑制し、放射線に対してのみ選択的に反応させることは可能か？光化学反応と放射線化学反応のそれぞれの反応メカニズムの相違と類似する部分は何か？これらが本研究課題の学術的な問いであったが、光化学反応と放射線化学反応の線量計における区分けは可能であることを実証し、各々の反応メカニズムの相違を明らかにした。また、世界で初めて放射線の線質を問わない3次元線量計の開発に成功した。これは、現在進められているマルチイオン照射などの新たな治療法においても極めて有用であり、放射線治療の分野において革新的な進歩となり、新たな治療法の開発や既存の治療法の改善に大きく貢献すると期待される。
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