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2021 年度 研究成果報告書

不均一放射線場における放射線影響推定へ向けたモデル開発

研究課題

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研究課題/領域番号 19K17215
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分52040:放射線科学関連
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

松谷 悠佑  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究員 (20826929)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード不均一照射 / 細胞死 / 細胞間シグナリング / 数理モデル
研究成果の概要

本研究では、細胞実験と計算科学による複合的アプローチを用いて、不均一放射線場において発生する照射細胞と非照射細胞間の細胞間シグナリングによる生物学的効果の解明を目指して研究を行った。既存の細胞殺傷効果予測モデルを発展させることで、細胞間のシグナリングを考慮した新たな数理モデルを開発した。また、細胞を含む培養フラスコの50%の面積を遮蔽するシンプルな不均一放射線場や臨床の複雑な放射線場に対して、細胞間シグナリングがもたらす放射線感受性へのインパクトを解析した。これらの研究により、強度変調放射線治療における腫瘍制御や正常細胞への副反応の正確な評価を可能とする放射線影響モデルの開発に成功した。

自由記述の分野

放射線生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

染色体スケールの微視的エネルギー付与分布やDNA損傷応答、細胞間シグナリングを総合的に考慮して、不均一放射線照射後に発生する細胞死を再現する数理モデルの開発に成功した。様々な不均一放射線場にて変化する放射線感受性を高精度に予測可能な本研究のモデリングは、効率的な腫瘍制御法や正常細胞の副反応の評価を実現する基盤となるものである。今後本研究で得られた成果を基盤に研究を進展させることにより、放射線被ばく後の生物学的効果の正確な理解につながると考えられる。

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公開日: 2023-01-30  

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