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ガン細胞が取り込んだ非放射性薬剤から電子線を放出させ患部のみを照射する技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25282152
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 医用システム
研究機関東京工業大学

研究代表者

小栗 慶之  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (90160829)

研究分担者 長谷川 純  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90302984)
近藤 康太郎  東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助教 (80582593)
研究協力者 福田 一志  
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード低侵襲ガン治療 / 吸収線量 / 放射線増感剤 / オージェ電子 / X線吸収端 / 単色X線 / 荷電粒子励起X線放出 / 静電加速器 / 深部ガン治療 / 抗ガン剤 / ナノ粒子増感剤 / ポリマーゲル線量計 / 陽子線 / 特性X線 / 二次電子 / 液体シンチレーター / 電子増倍型CCDカメラ / イメージングプレート / 癌 / 放射線 / X線 / 量子ビーム / 加速器 / 浸潤性ガン治療 / ナノ粒子 / モンテカルロシミュレーション / 陽子線励起準単色X線 / 注射針 / 金ナノ粒子 / K吸収端 / 陽子線励起特性X線 / 金属微粒子 / 半導体X線検出器 / 液体シンチレータ
研究成果の概要

一般にガンの放射線治療においては,ガン細胞だけでなく正常細胞も照射を受けるため,副作用として放射線障害が発生する.しかしガン細胞に重元素を含む非放射性薬剤を取り込ませた後,適当なエネルギーの単色X線を照射すると,重元素から多量の二次電子が発生して,がん細胞のみを内部照射できる.この方法の実現可能性を調べるため,重元素を模擬した金属薄膜に陽子線励起単色X線を照射し,薄膜周辺の線量分布を測定したところ,薄膜の周りで線量が大きく増加していることが分かった.よってガン細胞が取り込んだ重元素の周りでも二次電子による同様な線量の増大が期待でき,この方法が新しい低侵襲ガン治療技術に発展する可能性が示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

工学的には原子核反応に比べてはるかに容易に実現できる原子過程を利用してホウ素中性子捕捉療法(BNCT)と同様な効果を実現する点に意義がある.また通常の医療用連続X線に代え,陽子線励起単色X線によりガン細胞が取り込んだ目的の原子のみを電離し,正常組織への影響を抑える点がポイントである.原理的に重粒子線治療やBNCT等と比較して低コストであり,開発が進めば広く普及する可能性がある.高浸潤性ガンの治療という極めて要請の強い技術分野であり,社会的意義は大きい.また加速器技術に関係しており,医療機器産業のみならず電気電子,重電,原子力等の分野の需要を刺激し,新たな産業分野を生む可能性も期待できる.

報告書

(7件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the X-ray distribution of a syringe-needle type proton-induced X-ray source by Geant4 simulation2017

    • 著者名/発表者名
      Hu Y.、Fukuda H.、Oguri Y.
    • 雑誌名

      X-Ray Spectrometry

      巻: 46 号: 5 ページ: 356-360

    • DOI

      10.1002/xrs.2785

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of dose distribution around a syringe-needle type proton-induced X-ray source using liquid scintillator and a CCD camera2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Hu, K. Kondo, Y. Mizushiro, Y. Oguri and H. Fukuda
    • 雑誌名

      International Journal of PIXE

      巻: 26 号: 01n02 ページ: 53-60

    • DOI

      10.1142/s0129083516500066

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selective internal radiotherapy using proton-induced monochromatic X-rays and cancer-targeting nanoparticle sensitizers2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Oguri, Y. Hu, K. Ploykrachang, Y. Mizushiro, K. Kondo and H. Fukuda
    • 雑誌名

      International Journal of PIXE

      巻: 25 ページ: 101-111

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Selective Internal Radiotherapy Using Proton-Induced Monochromatic X-Rays and Cancer-Targeting Nanoparticle Sensitizers2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Oguri, Y. Hu, K. Ploykrachang, Y. Mizushiro K. Kondo and H. Fukuda
    • 雑誌名

      International Journal of PIXE

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 一次陽子線エミッタンス測定とGeant4シミュレーションによる注射針型陽子線励起X線源の強度の定量的評価2016

    • 著者名/発表者名
      胡 宇超,近藤康太郎,福田一志,小栗慶之
    • 学会等名
      日本原子力学会2016年春の年会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 陽子線励起単色X線とナノ粒子増感材を用いた浸潤性ガン治療法の可能性2014

    • 著者名/発表者名
      小栗慶之,胡 宇超,水城 優,Kamontip Ploykrachang,近藤康太郎,福田一志
    • 学会等名
      第30回PIXEシンポジウム
    • 発表場所
      岩手医科大学附属循環器医療センター
    • 年月日
      2014-10-22 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 注射針型陽子線励起単色X線源と増感材ナノ粒子を用いた低侵襲深部ガン治療の可能性2014

    • 著者名/発表者名
      小栗慶之,近藤康太郎,胡 宇超,福田一志,長谷川 純
    • 学会等名
      日本原子力学会2014年秋の大会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 前立腺がん治療用注射針型陽子線励起X線源におけるX線発生用金属標的の最適化設計2014

    • 著者名/発表者名
      胡 宇超,近藤康太郎,福田一志,K. Ploykrachang,小栗慶之
    • 学会等名
      日本原子力学会2014年秋の大会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Proton-Induced Characteristic X-ray Source for Deep-Seated Cancer Treatment Using a Syringe Needle2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Oguri, Y. Hu, K. Kondo and J. Hasegawa
    • 学会等名
      The 11th European Conference on Accelerators in Applied Research and Technology
    • 発表場所
      University of Namur, Namur, Belgium
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] X線吸収端を用いた被ばく線量の少ないX線診断・治療技術の基礎研究

    • URL

      http://www.nr.titech.ac.jp/~yoguri/research/research.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 小栗研究室 ― 研究室紹介 #38 ―

    • URL

      https://educ.titech.ac.jp/ee/news/2016_10/052795.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-21   更新日: 2020-03-30  

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