宇宙硬エックス線・ガンマ線検出テクノロジーの異分野への展開

2022 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 宇宙観測検出器と量子ビームの出会い。新たな応用への架け橋。
• 研究課題/領域番号: 18H05463
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高橋 忠幸 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (50183851)
• 研究分担者: 武田 伸一郎 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (80553718) ; 織田 忠 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (10746522) ; 柳下 淳 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (20626676) ; サンペトラ オルテア 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50571113) ; 益子 高 近畿大学, 薬学部, 研究員 (30157200) ; 内山 泰伸 立教大学, 人工知能科学研究科, 教授 (00435801) ; 能町 正治 大阪大学, 核物理研究センター, 招へい教授 (90208299) ; 池田 博一 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙探査イノベーションハブ, 上席研究開発員 (10132680)
• 研究期間 (年度): 2018-06-29 – 2023-03-31
• キーワード: ガンマ線検出器 / CdTe / 核医学 / SPECT / コンプトンカメラ

研究成果の概要

領域内研究や核医学の現場からの要求に基づいたガンマ線イメージャの製作を行う。マルチピンホール光学系や平行孔コリメータなどの光学系の研究を行い、医学研究者と連携して担がんマウスを用いた生体内イメージングの技術開発を進めた。マウス咽頭部の微細組織への異なるRI化合物の集積を高い空間分解能で、かつ3核種同時に可視化することに成功した。画像解析には、超新星残骸のX線観測の解析技法を適用した。生体内での薬物動態を研究するために、広視野のイメージャを開発し、、従来用いられていたSPECT装置では判別できなかった腫瘍への211Atの集積の可視化に成功した。領域内への検出器技術の展開をおこなった。

自由記述の分野

宇宙物理学実験

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で示した複数の分子プローブを優れた空間分解能で同時に可視化できる能力は、ひとつの組織の中（腫瘍、脳のみならず様々な組織）で、異なる生理機能を可視化できる可能性につながるため極めて重要な成果である。世界に先駆けて開発した高いエネルギー分解能CdTe 半導体イメージャを用いたアスタチン-211の高精度イメージングは、従来装置では検出が難しい小動物の体内の微弱なRIの集積の画像化が可能とし。がんなどの放射線内用療法における薬物動態の可視化に発展することが期待され、社会的インパクトも極めて高い。Si/CdTeコンプトンカメラの偏光観測能力を生かした新たな原子物理学、原子核物理学実験が芽生えた。