重イオンマイクロビームを用いたバイスタンダー応答イメージング解析システムの構築

• 研究課題/領域番号: 24310073
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 量子ビーム科学
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 舟山 知夫 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門・量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (40354956)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
• キーワード: 量子ビーム医療応用 / 重イオンビーム / マイクロビーム / バイスタンダー効果 / 低線量放射線影響

研究成果の概要

極低線量放射線被曝が生物に及ぼす影響の解明を実現するため、重イオンマイクロビームで細胞にバイスタンダー効果誘導し、長期ライブイメージングで解析するシステムを開発した。最初に、照射制御やライブイメージングシステムなど複数の目的に応じたソフトウェアを構築できるソフトウェアプラットフォームを開発し、これを用いて集束式重イオンマイクロビーム統合照射制御ソフトウェアを実現、細胞への高速/高精度な照準照射技術を実現した。次に、長期ライブイメージングの実現に必要となる試料面への自動合焦制御コードやタイムラプス撮影ライブラリの開発を行い、バイスタンダー応答イメージング解析システムを完成した。

研究成果

• [雑誌論文] Target Irradiation of Individual Cells Using Focusing Heavy-Ion Microbeam of JAEA-Takasaki (VI): Development of Novel Cell Targeting Software for Integrated Sample Irradiation with Microbeam (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Funayama, Yuichiro Yokota, Michiyo Suzuki, Tetsuya Sakashita, Yasuhiko Kobayashi
  • 雑誌名: JAEA-Review 2015-22, JAEA Takasaki Annual Report 2014 巻: - ページ: 65-65
• [雑誌論文] Target Irradiation of Individual Cells Using Focusing Heavy-Ion Microbeam of JAEA-Takasaki (V): Irradiation of Individual Cells with Scanned Heavy-ion Microbeam (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Funayama
  • 雑誌名: JAEA-Review 2014-50, JAEA Takasaki Annual Report 2013 巻: - ページ: 73-73
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Target Irradiation of Individual Cells Using Focusing Heavy-Ion Microbeam of JAEA-Takasaki (IV): An Improvement of Control Pathway of Scanned Beam Irradiation for “Actual” Cell Sample Irradiation. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Funayama
  • 雑誌名: JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012 巻: - ページ: 72-72
• [雑誌論文] Target Irradiation of Individual Cells Using Focusing Heavy-Ion Microb eam of JAEA-Takasaki (III): A Development of Rapid Cell-Targeting System Using Beam Scanner (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Funayama
  • 雑誌名: JAEA-Review 2012-46, JAEA Takasaki Annual Report 2011 ページ: 63-63
• [雑誌論文] Involvement of bystander effect in suppression of the cytokine production induced by heavy-ion broad beams (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuko Mutou-Yoshihara
  • 雑誌名: International Journal of Radiation Biology 巻: 88 号: 3 ページ: 258-566
  • DOI: 10.3109/09553002.2012.636138
  • 査読あり
• [学会発表] 集束式重イオンマイクロビームによる細胞の照準照射 (VI) (2015)
  • 著者名/発表者名: 舟山 知夫, 横田 裕一郎, 鈴木 芳代, 坂下 哲哉, 小林 泰彦
  • 学会等名: 第10回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 発表場所: 日本原子力研究開発機構高崎量子応用研究所(群馬県高崎市)
  • 年月日: 2015-10-08
• [学会発表] Focusing Heavy-ion Microbeam System of JAEA-Takasaki (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Funayama
  • 学会等名: The 12 th International Workshop on Microbeam Probes of Cellular Radiation Response
  • 発表場所: 若狭湾エネルギー研究センター(福井県敦賀市)
  • 年月日: 2015-05-31 – 2015-06-02
• [学会発表] Focusing Heavy-ion Microbeam System of JAEA-Takasaki (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Funayama, Yuichiro Yokota, Tetsuya Sakashita, Michiyo Suzuki, Yasuhiko Kobayashi
  • 学会等名: The 12 th International Workshop on Microbeam Probes of Cellular Radiation Response
  • 発表場所: The Wakasa Wan Energy Research Center (Tsuruga, Fukui, Japan)
  • 年月日: 2015-05-31
  • 国際学会
• [学会発表] Target irradiation of Cells and Individuals with Heavy-ion Microbeams of JAEA-Takasaki (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Funayama
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府京都市)
  • 年月日: 2015-05-25 – 2015-05-29
• [学会発表] Target irradiation of Cells and Individuals with Heavy-ion Microbeams of JAEA-Takasaki (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Funayama, Yuichiro Yokota, Tetsuya Sakashita, Michiyo Suzuki, Hiroko Ikeda, Yasuhiko Kobayashi
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center (Kyoto, Kyoto, Japan)
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会
• [学会発表] 集束式重イオンマイクロビームによる細胞の照準照射 (V) (2014)
  • 著者名/発表者名: 舟山 知夫
  • 学会等名: 第9回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 発表場所: 高崎シティギャラリー(群馬県高崎市)
  • 年月日: 2014-10-09 – 2014-10-10
• [学会発表] 集束式重イオンマイクロビームを用いた細胞への高速走査照射技術の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 舟山 知夫
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第57回大会
  • 発表場所: かごしま県民交流センター(鹿児島県鹿児島市)
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
• [学会発表] Current Status of Heavy-ion Microbeam Systems of JAEA-Takasaki (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Funayama
  • 学会等名: 3rd Asian Congress of Radiation Research
  • 発表場所: Beijing International Convention Center (Beijing, China)
  • 招待講演
• [学会発表] Recent Progress in Development of Heavy-Ion Microbeam Systems of JAEA-Takasaki (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoo Funayama
  • 学会等名: 11th International Workshop on Microbeam Probes of Cellular Radiation Response
  • 発表場所: Hotel Mercure Chateau Chartrons (Bordeaux, France)
• [学会発表] 原子力機構・高崎における重イオンマイクロビーム照射技術開発の現状 (2013)
  • 著者名/発表者名: 舟山 知夫
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第56回大会
  • 発表場所: ホテルクラウンパレス青森(青森)
• [学会発表] 集束式重イオンマイクロビームによる細胞の照準照射 (VI) (2013)
  • 著者名/発表者名: 舟山 知夫
  • 学会等名: 第8回高崎量子応用研究シンポジウム
  • 発表場所: 高崎シティギャラリー（高崎）
• [学会発表] 放射線のエネルギー付与の微視的空間分布における不均一性とマイクロビーム (2012)
  • 著者名/発表者名: 舟山知夫
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第55回大会
  • 発表場所: 東北大学川内北キャンパス(仙台市)
• [学会発表] 集束式重イオンマイクロビームによる細胞の照準照射(III) (2012)
  • 著者名/発表者名: 舟山知夫
  • 学会等名: 第7回高崎量子応用シンポジウム
  • 発表場所: 高崎シティギャラリー(高崎)
• [学会発表] 原子力機構・高崎の生物照射用マイクロビーム装置
  • 著者名/発表者名: 舟山 知夫
  • 学会等名: 日本マイクロビーム生物研究会第4回連絡会議
  • 発表場所: ホテルクラウンパレス青森(青森)