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2016 年度 実績報告書

植物チェレンコフイメージングシステムの開発:セシウムの吸収・移行動態を可視化する

研究課題

研究課題/領域番号 15H06851
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

栗田 圭輔  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 博士研究員(任常) (10757925)

研究期間 (年度) 2015-08-28 – 2017-03-31
キーワードイメージング / チェレンコフ光 / 放射性セシウム / 植物 / 動態
研究実績の概要

本研究は、チェレンコフ光を利用したイメージング手法を応用し、植物体内の放射性セシウム動態研究に有効な植物RIイメージング技術の開発を目指すものである。本年度は、植物研究に特化したチェレンコフイメージングシステムの構築を行った。また開発したシステムを用いて、Cs-137を吸収させた生きたダイズに対し、イメージング実験を行った。
生きた植物に対しチェレンコフイメージング実験を行うため、植物育成庫内に暗箱を設置した。これにより、温度・湿度の調整を可能としつつ、チェレンコフ光の検出に必要な暗環境を実現した。この暗箱内に高感度CCDカメラと撮像対象となる植物を設置することで撮像を行う。また、暗箱内に高照度LEDを設置し、植物の育成に必要な光量を適時確保することを可能し、撮像時はLEDをOFF、それ以外はLEDをONにする測定プロトコルと組み合わせることで、植物自身の発光等と放射性同位元素(RI)によるチェレンコフ光を弁別し、非接触で生きた植物を対象としたRIイメージング実験を可能とした。
生きた植物に対するチェレンコフイメージングの実証実験では、播種後11日目のダイズを供試植物とした。このダイズの水耕液にCs-137を10 MBq投与することで、放射性セシウムを根から吸収させ、その動態を4日間撮像した。
撮像の結果、ダイズ体内における高精細なセシウム分布画像を取得できた。また一連の画像データから、Cs-137が節へと蓄積される様子が観察できた。以上の結果から、植物チェレンコフイメージング技術は、植物体内における放射性セシウム動態の撮像に有効な手法であることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Development of a Cherenkov light imaging system for studying the dynamics of radiocesium in plants2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kurita, Nobuo Suzui, Yong-Gen Yin, Satomi Ishii, Hiroshi Watabe, Seiichi Yamamoto, Naoki Kawachi
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 54 ページ: 662~667

    • DOI

      10.1080/00223131.2017.1299051

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of Cherenkov Light Imaging System for Study of Radiocesium Dynamics in Plants2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kurita, Nobuo Suzui, Yong-Gen Yin, Satomi Ishii, Hiroshi Watabe, Seiichi Yamamoto, Naoki Kawachi
    • 雑誌名

      QST Takasaki Annual Report 2015

      巻: - ページ: 142~142

    • オープンアクセス
  • [学会発表] 植物チェレンコフイメージング技術による植物体内の放射性セシウム動態撮像2017

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔, 鈴井伸郎, 尹永根, 石井里美, 渡部浩司, 山本誠一, 河地有木
    • 学会等名
      第1回QST高崎研シンポジウム
    • 発表場所
      高崎量子応用研究所 多目的ホール(群馬県・高崎市)
    • 年月日
      2017-01-26 – 2017-01-27
  • [学会発表] チェレンコフ光で見る植物体内の放射性セシウム動態2016

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔, 鈴井伸郎, 尹永根, 石井里美, 渡部浩司, 山本誠一, 河地有木
    • 学会等名
      2016年度日本土壌肥料学会関東支部大会
    • 発表場所
      宇都宮大学 峰キャンパス(栃木県・宇都宮市)
    • 年月日
      2016-12-03 – 2016-12-03
  • [学会発表] チェレンコフ光で植物体内の放射性セシウム動態を見る2016

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔, 鈴井伸郎, 尹永根, 石井里美, 渡部浩司, 山本誠一, 河地有木
    • 学会等名
      第16回放射線プロセスシンポジウム
    • 発表場所
      東京大学農学部 弥生講堂(東京都・文京区)
    • 年月日
      2016-11-08 – 2016-11-09
  • [学会発表] Development of Cherenkov Light Imaging System for Studies of Radiocesium Dynamics in Plant2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Kurita, Nobuo Suzui, Yong-Gen Yin, Satomi Ishii, Hiroshi Watabe, Seiichi Yamamoto, Naoki Kawachi
    • 学会等名
      2016 IEEE NSS/MIC
    • 発表場所
      Strasbourg(France)
    • 年月日
      2016-10-29 – 2016-11-05
    • 国際学会
  • [学会発表] 植物チェレンコフイメージング技術で見る植物体内の放射性セシウム動態2016

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔, 鈴井伸郎, 尹永根, 石井里美, 渡部浩司, 山本誠一, 河地有木
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2016年度佐賀大会
    • 発表場所
      佐賀大学 本庄キャンパス(佐賀県・佐賀市)
    • 年月日
      2016-09-20 – 2016-09-22
  • [学会発表] 植物チェレンコフイメージング技術によるダイズ体内のセシウム動態撮影2016

    • 著者名/発表者名
      栗田圭輔, 鈴井伸郎, 尹永根, 石井里美, 渡部浩司, 山本誠一, 河地有木
    • 学会等名
      アグリ・バイオ公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス(東京都・葛飾区)
    • 年月日
      2016-07-28 – 2016-07-28

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公開日: 2018-01-16  

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