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2020 年度 実施状況報告書

細胞間ネットワークとDNA損傷シミュレーションを統合した放射線治療基盤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K15560
研究機関北海道科学大学

研究代表者

佐々木 恒平  北海道科学大学, 保健医療学部, 准教授 (20736376)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード放射線生物学 / 細胞間シグナル伝達 / モンテカルロシミュレーション
研究実績の概要

本研究では放射線照射における体内での吸収線量計算およびDNA損傷シミュレーションに細胞間ネットワークシミュレーションを統合するシステムを開発した。
まず、実験データを取得した際のエネルギーに対して、当該シミュレーションシステムのパラメータを最適化した。このパラメータで行ったシミュレーションは実験データとよく一致した。
次に、その他のX線エネルギーに拡張すべく、様々なX線エネルギーに対してシミュレーションパラメータを求めた。
X線エネルギーを変化させてX線照射エリアと非照射エリアを区別した細胞照射実験を行い、照射後2, 6, 10, 15, 30, 60, 180, 360分のタイミングでγ-H2AX assayによりDNA二本鎖切断を観測する予定であったが、実験環境の変化により十分なデータが取得できなかった。
そのため、放射線治療計画システムへの統合を見据えて細胞のDNA損傷分布を可視化するプログラムの開発を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

汎用なシミュレーションモデル構築のため、様々な条件で細胞実験を行う予定であったが、前年度に引き続き、コロナ禍による実験環境の大幅な変化に伴い遅延している。

今後の研究の推進方策

様々な条件で細胞実験を行う予定であったが、前年度に引き続き、コロナ禍による実験環境の大幅な変化に伴い遅延したため、期間延長し実験データの追加を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

前年度、細胞実験に大幅な遅延が生じたため、消耗品費として次年度使用額が生じた。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Verification of KURBUC-based ion track structure mode for proton and carbon ions in the PHITS code2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Matsuya, Takeshi Kai, Tatsuhiko Sato, Thiansin Liamsuwan, Kohei Sasaki and Hooshang Nikjoo
    • 雑誌名

      Physics in Medicine & Biology

      巻: 66 ページ: 06NT02

    • DOI

      10.1088/1361-6560/abe65e

    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2021-12-27  

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