2019 年度研究成果報告書

クラスターイオンの生物試料に対する照射効果

研究課題

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研究課題/領域番号	17K05133
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
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	長谷純宏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) (70354959)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	クラスターイオン / 枯草菌 / 致死効果 / 突然変異
研究成果の概要	これまで生物照射に利用されたことのないクラスターイオンビームの生物効果について、枯草菌の胞子を生物材料のモデルとした評価を実施した。枯草菌の胞子を凍結乾燥と結露処理によってシリコンウェハの小片上にほぼ単層に配置した試料を作製した。試料を真空チャンバー内で照射し、生存率を調査した。2MeV H2+は1MeV H+に対して、入射原子数あたりの致死効果がやや低く、致死効果に関して負のクラスター効果が示唆された。1MeV H+と2MeV H2+を照射した菌株の全ゲノム解析から、誘発される突然変異の特徴に差異がある可能性が示唆された。
自由記述の分野	量子ビーム科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、クラスターイオンビームの微生物胞子への照射方法を確立し、生物効果に関して世界で初めて“クラスター効果”を示唆する結果を得た。「クラスター数」という新たな要素を生物影響研究に導入することで、従来の単原子イオンでは達成できない空間的分布を持つエネルギー付与が可能となり、本研究を起点として、量子ビーム生物影響の線質依存性に関する様々な研究への波及効果が期待される。