| 研究課題/領域番号 |
21K19936
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
山谷 泰賀 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 次長 (40392245)
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| 研究分担者 |
澁谷 憲悟 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (20415425)
高橋 美和子 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 先進核医学基盤研究部, 主幹研究員 (00529183)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | PET / 陽電子 / ポジトロニウム / 核医学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
陽電子放出核種で目印した検査薬のがんへの取り込み具合を、γ線を頼りに画像化する。これが、ポジトロン断層法（PET）の診断原理であり、その誕生以来45年間変わっていない。本研究では、放射能ではなく、核種から飛び出た陽電子がγ線に変わるまでの数ナノ秒の時間に着眼し、これをバイオマーカーとした独自法「量子PET（Q-PET）」の実現へ挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
PET薬剤から放出される陽電子の一部は、電子と対消滅する前に、ポジトロニウム(Ps)を形成する。陽電子と電子のスピンが平行なPsをオルソ・ポジトロニウム(o-Ps)、反平行なPsをパラ・ポジトロニウムといい、その生成比は3:1である。o-Psが対消滅光子ペアに変わるまでの寿命は、周辺の電子密度等によって変化する。我々は水中のo-Ps寿命が酸素分圧と直線関係にあることを発見した。そこで本研究では、Psを新たなバイオマーカーとする「量子PET」の実現を目指した。その第一の応用例は、腫瘍の酸素濃度の画像化である。本研究では、量子PET実現の第一歩として、o-Ps寿命の2次元画像化実験に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
放射線がん治療の成績は、がん組織の酸素状態に大きく依存することが知られており、治療抵抗性を示す低酸素がんには重粒子線治療が有効である。また重粒子線治療自体も、回転ガントリーにマルチイオン照射法を組み合わせることにより、低酸素部位に合わせてLET（線エネルギー付与）分布を最適化する手法の実用化も進められている。このように放射線がん治療法が高度化しつつある今、腫瘍内の低酸素部位を可視化する方法が切望されている。本研究成果はこのような医学ニーズに応えるものであり、本研究を継続して、今回の二次元での実証結果を今後の3次元画像化に発展させていくことが期待される。
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