| 研究課題/領域番号 |
24K10379
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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50020:腫瘍診断および治療学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
黒澤 真城 大阪大学, 核物理研究センター, 特任講師(常勤) (10462681)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2026年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | PET / 単層カーボンナノチューブ / 電子線加速器 / 光核反応 / PET薬剤用放射性同位元素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、電子線加速器と単層カーボンナノチューブ（SWCNT）を用いて、Positron Emission Tomography（PET）検査用薬剤のための放射性同位元素11Cを製造する。これまでの研究では、電子線加速器によりγ線を生成しγ線と炭素標的を反応させることで11Cの製造と取り出しに成功し、炭素標的の中でもSWCNTを標的として用い実験条件を変えることで、1回のγ線照射で1人分の検査に相当する量を取り出すことができるようになった。本研究では、検査で利用できる十分な量の11Cを製造するためにSWCNTの最適な形状と実験条件を明らかにし、11Cの製造システムの基盤を構築する。
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| 研究実績の概要 |
電子線加速器、および、単層カーボンナノチューブ（SWCNT）を用いたPET検査用薬剤のための11Cの製造実験を進めた。本研究では、PET検査で必要とされる十分量の11Cを取り出すために、SWCNTの最適な形状や実験条件を決定することが鍵となる。SWCNTの形状に関しては、内径の異なるSWCNTを照射し、平均内径が2大きいSWCNTの方が11Cの取り出し量が増えることが明らかとなった。PET薬剤合成のために、製造した11Cは酸素と反応させ11CO2として取り出す。実験条件に関しては、系を循環させる酸素の流量や標的への酸素流入経路を変化させたが、11Cの取り出し量との関係性は見られなかった。また、最終的な照射系を決定するために、シミュレーションにより標的容器の最適な形状とサイズを検討し、内径の大きなSWCNTを使用することでPET検査で必要とされる十分量の11Cが取り出せることを確認した。
一方で、SWCNTの他に内径の小さなカーボンナノリング（CNR）を照射し、11Cの収量がSWCNTを照射したものと比較し5%程度増加したことを確認した。今後は研究を展開させ11Cの収量がCNRの内径に依存するか等、CNRに着目した研究も進めていく予定である。
これまで得られた研究成果を、国際会議19th Workshop on Targetry and Target Chemistryにて報告した。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度に予定していた十分量の11Cが取り出せる条件の決定に関して概ね終えることができた。また、２年度以降に予定していたカーボンナノリングの照射に関して初期実験を行うことができ、今後の照射に向けた実験準備を整えた。
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| 今後の研究の推進方策 |
製造した11Cは酸素と反応させ11CO2として取り出すが、11CO2の他に11COも混ざる。薬剤合成の収量を上げるためには、11CO2の純度を上げる必要があるため、CuOカラムを用いて11COから11CO2への変換効率が最も高くなる反応温度を決定する。11COおよび11CO2の測定はガスクロマトグラフィーとガンマ線検出器を用いて行う予定であり、これらを組み合わせるための加工、調整を進める。また、数種類の直径サイズを持つカーボンナノリングを照射し11Cの収量の変化を調べ、将来的に標的の候補となりえるかを確認する。
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