| 研究課題/領域番号 |
19K05343
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| 研究機関 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター |
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研究代表者 |
中川 清子 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部バイオ応用技術グループ, 主任研究員 (30462980)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ESR / ラジカル / アラニン / 糖 / 生成機構 / 線量評価 |
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| 研究実績の概要 |
放射線利用分野は、原子力や工業分野から医療の現場まで広がり、より低線量域での評価が可能な線量計の開発が期待されている。固体線量計の一種であるアラニン線量計は、放射線照射により生成するアラニンのラジカルをＥＳＲ（電子スピン共鳴）装置で測定し、線量評価する。しかし、アラニンラジカルの信号はブロードで、低線量での評価の改善が困難である。また、温度や時間の経過によりスペクトルの強度や形状が変化することが知られている。
アラニンから生成するラジカル種の生成機構を検討するため、軟X線を照射しながら、ESR測定を行った。Spring-8のBL23SUステーションで、アラニンd4に390～420 eV（窒素端）および520～560 eV（酸素端）のX線を照射したところ、照射中は放出された電子の信号が確認されるものの、照射を停止すると、信号が消失することがわかった。さらに、1200 eVのＸ線照射では、カチオン由来の脱水素ラジカルのみが生成している事が確認された。
また、糖類から生成するラジカルはシャープな信号を与えるため、線量計として使用できる可能性を検討した。グルコース（混合物）、αグルコース、βグルコース、フルクトース、マルトース（無水）、マルトース（一水和物）、スクロースに5～500 Gyまでのガンマ線を照射し、線量応答性および経時変化に対する安定性を調べた。マルトース（無水）は、照射直後からラジカル量の減衰が見られ、αグルコースは、ラジカルが数日かけて成長・変化することがわかった。また、フルクトースでは、半年後、ラジカル量が減少し、スペクトル形状も変化した。グルコース（混合物）、βグルコース、スクロースの３種が適当な候補と考えられる。
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| 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
アラニンのラジカル生成機構の検討については、SPring-8での実験を2回行い、1200eVの軟X線照射において、カチオン由来のラジカル生成が確認でき、測定のメドが立った。
また、糖のラジカルによる線量測定計では、適当な糖の絞り込みができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
SPring-8の軟X線照射では、4種のアラニン同位体について、1200 eVのＸ線照射による時間分解測定を行ない、カチオン由来のラジカル生成の変化を確認する。さらに、より高エネルギーのX線照射で、アニオン由来のラジカル生成が始まるかを調べる。
糖ラジカルでは、グルコース（混合物）、βグルコース、スクロースの3種について、0.005～20 kGyまでのガンマ線照射で、線量応答性および経時変化を詳細に検討する。また、マルトース（一水和物）におけるラジカル生成機構について、水和水の効果を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
SPring-8での実験が試し実験であったため、実施日数が少なかった。また、令和2年4月に現地開催予定であった国際会議がコロナウィルス対策で紙上開催となり、予定していた交通費および会費が執行されなかった。
さらに、令和2年前期のSPring-8での実験が中止となるなど、今年度も実験・会議等が、暫くコロナウィルスの影響を受ける可能性がある。状況によっては、延長を検討したい。
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