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2020 年度 実績報告書

ポジトロン放出核種Cs-127を用いた動植物体内のセシウム動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H04296
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

鈴井 伸郎  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, 主幹研究員(定常) (20391287)

研究分担者 井倉 将人  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 主任研究員 (80706630)
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)
坂下 哲哉  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) (30311377)
尹 永根  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, 主任研究員(定常) (50609708)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード放射性セシウム / PET / ポジトロンイメージング
研究実績の概要

これまでの放射性セシウムの動態研究に欠けていた「個体レベル」の動態解析を、新規に開発したポジトロン放出核種Cs-127(半減期:6.25時間)を用いた非破壊イメージングにより実現する。具体的には、生きた作物(ダイズ)と樹木(リンゴやスギ等)におけるセシウム動態を非破壊的に可視化し、子実へのセシウム輸送メカニズムの解明と樹体内のセシウム動態モデルの構築を行う。さらに、Cs-127を生きた動物(ラット)に経口投与し、ポジトロン断層法(PET)を用いてセシウムの3次元動態を非破壊的にリアルタイムで可視化し、各臓器への移行速度を算出することで、放射性セシウムによる内部被ばく線量の正確な評価に資する。
2020年度は、矮性リンゴを用いたCs-127イメージング実験を実施した。多年性の木本植物におけるセシウム動態に関する知見は、一年生の草本植物に比べて圧倒的に少ない。そこで着果したヒメリンゴの葉にCs-127を界面活性剤と共に投与し、ポジトロンイメージング装置を用いて葉から幹へ転流するセシウムの可視化を試みた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Cs-127の製造・精製方法、および生きたラット体内におけるCs-127の動態をPETで可視化した成果を原著論文として発表した。本成果に関するプレスリリースを行った結果(2020年10月)、日刊工業新聞(1面)をはじめ計6紙で紹介されるなど、大きな反響が得られた。

今後の研究の推進方策

生きたラット体内におけるCs-127イメージング実験を実施する。

備考

プレスリリース「体内に取り込まれたセシウムの動きが見える!~PETで撮像できるポジトロン放出核種セシウム-127トレーサの開発に世界で初めて成功~」2020年10月14日
https://www.qst.go.jp/site/press/44742.html

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Radioprotective effect of nanoceria and magnetic flower-like iron oxide microparticles on gamma radiation-induced damage in BSA protein2021

    • 著者名/発表者名
      Bahreinipour Mostean、Zarei Hajar、Dashtestani Fariba、Rashidiani Jamal、Eskandari Khadijeh、Zarandi Seyed Ali Moussavi、Ardestani Susan Kabudanian、Watabe Hiroshi
    • 雑誌名

      AIMS Biophysics

      巻: 8 ページ: 124~142

    • DOI

      10.3934/biophy.2021010

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-invasive imaging of radiocesium dynamics in a living animal using a positron-emitting 127Cs tracer2020

    • 著者名/発表者名
      Suzui Nobuo、Shibata Takuya、Yin Yong-Gen、Funaki Yoshihito、Kurita Keisuke、Hoshina Hiroyuki、Yamaguchi Mitsutaka、Fujimaki Shu、Seko Noriaki、Watabe Hiroshi、Kawachi Naoki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 16155

    • DOI

      10.1038/s41598-020-73351-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Absorbed dose simulation of meta-211At-astato-benzylguanidine using pharmacokinetics of 131I-MIBG and a novel dose conversion method, RAP2020

    • 著者名/発表者名
      Sakashita Tetsuya、Watanabe Shigeki、Hanaoka Hirofumi、Ohshima Yasuhiro、Ikoma Yoko、Ukon Naoyuki、Sasaki Ichiro、Higashi Tatsuya、Higuchi Tetsuya、Tsushima Yoshito、Ishioka Noriko S.
    • 雑誌名

      Annals of Nuclear Medicine

      巻: 35 ページ: 121~131

    • DOI

      10.1007/s12149-020-01548-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 植物体内のセシウム動態を可視化するポジトロン放出核種127Csトレーサの開発2020

    • 著者名/発表者名
      鈴井伸郎
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] ポジトロンイメージングを用いた器官間の元素輸送の解析2020

    • 著者名/発表者名
      鈴井伸郎, 尹永根, 三好悠太, 河地有木
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2020年度岡山大会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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