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2017 年度 実績報告書

BNCTのための放射化法による血液中ホウ素同位体非破壊分析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K01357
研究機関公益財団法人日本分析センター

研究代表者

大島 真澄  公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員(移行) (40354815)

研究分担者 熊田 博明  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30354913)
後藤 淳  新潟大学, 研究推進機構, 助教 (90370395)
伴場 滋  公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員(移行) (40544432)
畢 春蕾  公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員(移行) (80647321)
山口 友理恵  公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員(移行) (30639977)
森本 隆夫  公益財団法人日本分析センター, その他部局等, 研究員(移行) (40544359)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードホウ素中性子捕捉療法 / がん治療 / 血液中ホウ素濃度測定 / 荷電粒子放射化分析 / 放射線シミュレーション / 非破壊分析
研究実績の概要

ホウ素中性子捕捉療法(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)においては、がん細胞に吸収されやすいホウ素入り薬剤を血液中に投与する。安全で効果的なBNCT治療を行うためには、正確な血液中ホウ素濃度測定による照射線量、照射時間管理が必要である。BNCT治療時に必要な血液中濃度は20-30ppmであり、その濃度分析には現状では主にICP-AESあるいはICP-MS分析が行われているが、別の方法で精度を担保する必要がある。本研究では、新たに荷電粒子放射化分析(CPAA)を適用し、ICP法と併せてB-10濃度分析の高精度化に貢献する。
H27年度においては、放射線シミュレーションGEANT 4.10.2により検出器デザインを決定した。これにより、4台のGe検出器を用いるデザインAとBGO, NaI, Ge検出器各1台を用いるデザインB,BGO, Ge検出器各1台を用いるデザインCを選定した。
H28,29年度においては、A,B,C案のうち、実現が可能で性能が優れたC案を採用した。日本原子力研究開発機構(原子力機構)所有のBGO検出器と日本分析センター所有のGe検出器を用い、鉛ブロック等の実験用消耗品を購入し、測定器系を完成させた。データ収集回路については、既存のNIMモジュールを用い、Ge検出器に対するBGO検出器による反同時計数回路を構成した。データ収集装置としては、シングルMCA装置を使用した。Na-22線源を用いたオフライン試験を行った結果、511keV消滅γ線のバックグラウンド低減率1/83を実現することができた。
この結果を基に、原子力機構タンデム加速器施設において、8MeV陽子ビームを用いたオンライン実験を行った結果、バックグラウンド低減率約1/40を実現することができ、1時間オーダーでの血液中B-10濃度の迅速分析が可能であることを示した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Introduction of multiple γ-ray detection to charged particle activation analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Goto J.、Oshima M.、Sugawara M.、Yamaguchi Y.、Bi C.、Bamba S.、Morimoto T.
    • 雑誌名

      Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry

      巻: 314 ページ: 1707~1714

    • DOI

      10.1007/s10967-017-5558-6

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Study of charged particle activation analysis (II) -Determination of boron concentration in human blood sample-2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamaguchi, M. Oshima, S. Bamba, M. Asai, K. Tsukada, T. K. Sato, A. Toyoshima, C. Bi, H. Seto, H. Amano and T. Morimoto
    • 学会等名
      東海・重イオン科学シンポジウムータンデム加速器成果報告会ー
  • [学会発表] Study of charged particle activation analysis -Optimal configuration of gamma-ray detectors for a sample with strong background from positron annihilation-2017

    • 著者名/発表者名
      J. Goto, M. Oshima, H. Kumada, Y. Yamaguchi, S. Bamba, C. Bi and T. Morimoto
    • 学会等名
      9th Young Researchers' BNCT Meeting (YBNCT 9)
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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