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2022 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, 上席研究員 (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, 農業環境研究部門, 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 (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, 主幹研究員 (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。
2022年度は、動物体内におけるセシウム動態のPETイメージング画像を詳細に解析し、非破壊的に得た複数臓器のクリアランスを従来のICRP体内動態モデルの予測と比較した。鈴井らが報告[1]した静脈投与後3,4時間の同一個体におけるラットのセシウムPETイメージングデータとX線CT画像、及びラットの臓器ファントムを用いて、各臓器のPETシグナル値を抽出し、取込みと2系統の排出を持つコンパートメントモデルにより臓器クリアランスを評価した。その結果、腎臓、心臓、小腸については、ICRP体内動態モデルで予測した時間変化の傾向がよく一致したが、肝臓と大腸については大きく異なっていた。大腸においては、PETシグナル値とCT値が共に高い領域が一致したことから、大腸内の血流の高い領域にセシウムが集積したものと示唆された。
[1] Suzui et al., Sci Rep., 10: 16155, 2020.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022

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

  • [雑誌論文] A Theoretical Study of Scattering of e± by Tl Atom2023

    • 著者名/発表者名
      Parvin Sunzida、Billah M. Masum、Khandker Mahmudul H.、Hossain M. Ismail、Haque M. M.、Shahmohammadi Beni Mehrdad、Watabe Hiroshi、Haque A. K. Fazlul、Uddin M. Alfaz
    • 雑誌名

      Atoms

      巻: 11 ページ: 37~37

    • DOI

      10.3390/atoms11020037

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Flow filtration/adsorption and simultaneous monitoring technologies of radiocesium 137Cs in river water2023

    • 著者名/発表者名
      Enomoto Kazuyuki、Hoshina Hiroyuki、Kasai Noboru、Kurita Keisuke、Ueki Yuji、Nagao Yuto、Yin Yong-Gen、Suzui Nobuo、Kawachi Naoki、Seko Noriaki
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Journal

      巻: 460 ページ: 141696~141696

    • DOI

      10.1016/j.cej.2023.141696

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Feasibility Study on Proton Range Monitoring Using 13N Peak in Inhomogeneous Targets2022

    • 著者名/発表者名
      Islam Md. Rafiqul、Shahmohammadi Beni Mehrdad、Inamura Akihito、Safakatti Nursel、Miyake Masayasu、Rahman Mahabubur、Haque Abul Kalam Fazlul、Ito Shigeki、Gotoh Shinichi、Yamaya Taiga、Watabe Hiroshi
    • 雑誌名

      Tomography

      巻: 8 ページ: 2313~2329

    • DOI

      10.3390/tomography8050193

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ポジトロン放射性セシウムを用いた植物体内イメージング2023

    • 著者名/発表者名
      井倉将人、鈴井伸郎、尹永根、三好悠太、榎本一之、河地有木
    • 学会等名
      SATテクノロジー・ショーケース2023
  • [学会発表] セシウムPETイメージングデータを用いた臓器クリアランスの評価2022

    • 著者名/発表者名
      坂下哲哉、鈴井伸郎、松本翔二郎、渡部浩司、河地有木、石岡典子
    • 学会等名
      第59回アイソトープ・放射線研究発表会
  • [学会発表] ポジトロンイメージングを用いたダイズ根系内のセシウム輸送における共存元素の影響解析2022

    • 著者名/発表者名
      井倉将人、鈴井伸郎、尹永根、三好悠太、榎本一之、河地有木
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2022年度東京大会

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公開日: 2023-12-25  

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