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2019 年度 研究成果報告書

植物チェレンコフ光イメージング技術の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 16H03908
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
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

河地 有木  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, 上席研究員(定常) (70414521)

研究分担者 山本 誠一  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (00290768)
井上 千弘  東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30271878)
渡部 浩司  東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 教授 (40280820)
藤巻 秀  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 本部 経営企画部, 上席研究員(定常) (20354962)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード放射性同位元素 / RIイメージング / 放射線計測 / 元素動態
研究成果の概要

植物体内における放射性同位元素の動きを捉える技術として、チェレンコフ光を活用したイメージング技術の開発に着手した。ベータ線放出核種からのベータ線は植物組織中でチェレンコフ光が発する。このチェレンコフ光は可視光であるため、高感度CCDカメラによって既存技術より高精細な画像が得られる。実験の結果、ダイズの育成環境を数日間維持しつつ、高精細な放射性セシウムの動態を撮像することに成功した。一連の動画像データから、Cs-137が節に蓄積される様子が明解になった。植物チェレンコフ光イメージング技術は、放射性セシウムのみならず、様々なRIトレーサの動態撮像に有効な手法であることが実証された。

自由記述の分野

RIイメージング技術

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で技術的実証に成功した「植物チェレンコフ光イメージング技術」は、放射性同位元素が測定対象でありながら、放射線を直接計測するのではなく、副次的な可視光を計測する、という独自の着想からはじまった。その結果、既存の非接触タイプの放射線イメージング技術では到達不可能なレベルの高い空間分解能を獲得しつつ、植物個体全体での組織-組織間の元素動態をとらえる大視野が可能となり、農学を目的とした植物研究に大きなインパクトを与えた。

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公開日: 2021-02-19  

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