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2022 年度 実施状況報告書

放射線で光る粉を用いた植物体内元素のライブイメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K06317
研究機関名古屋大学

研究代表者

杉田 亮平  名古屋大学, アイソトープ総合センター, 講師 (60724747)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード放射線イメージング / 放射線検出 / ライブイメージング / シンチレータ
研究実績の概要

本研究では、これまで様々な化合物から新規シンチレータの探索を行い、有力なシンチレータを多数発見してきた。発光波長は放射線検出器の感度域のピークに近い440nm付近であり、多くの放射線検出器における高い検出効率が期待できる。既存のシンチレータには、無機・有機による化学性、固体・液体の形状など個々の特性に合わせた様々な製品が開発されているが、本研究の新規シンチレータはそのどのタイプにもなりうる可能性がある。なお、放射線検出の中で最も汎用的な手法の1つである液体シンチレーションカウンターに用いられる液体シンチレータへの実用化に向けた実験を主に進めているところである。現在、特許申請を行っており、いくつかの企業から高い関心を得ていることから、国際特許(PCT出願)も手続きを進めているところである。本研究による新規シンチレータは、化学構造などを柔軟に変えられるため状況に応じた改良が可能であり、様々な実用化が期待されている。
既存のシンチレータは、溶媒や溶質の濃度等の最適化により高いパフォーマンスを得られている。一方で本研究による新規シンチレータは、溶質単体でのシンチレータ能は優れているものの、溶媒との最適化には至っていない。加えて、放射線や薬剤への耐久性等、実際に利用した際に発生しうる懸念点があり、最適化や課題点を検証しているところである。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本研究による新規シンチレータにおいて、実用化まで解決すべき課題点は多々あるものの、関心のある企業による検証試験も始まっているところである。多数の新規シンチレータを発見した中で、合成が比較的容易で多量に製造可能な物質を用いて、検証実験を行っているところである。

今後の研究の推進方策

重要な課題点は、シンチレータとしての最適化である。具体的には、溶媒と溶質の比率、添加材等により、シンチレータ能を最大化させる必要がある。さらには、水溶性、非水溶性など測定サンプルにより最適値が変わってくるため、様々なケースに合わせて最適化が必要となってくる。これまで開発してきたハイスループットでの新規シンチレータの探索手法を基に、ハイスループットによる最適化の探索手法の構築を目指す。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍により学会等がオンラインとなり出張費が削減されたことに加え、さらなる新規シンチレータの探索に予定していたが、国際特許の申請に向け、これまで見つけた新規シンチレータの検証が必要となり、水平的な実験計画から深度的な実験となり、物品費が少なくなった。繰越した予算は、最適化に向けた実験に加え、新規シンチレータの探索、およびシンチレータの評価に使用する計画である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

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

  • [雑誌論文] Aerial roots of the leafless epiphytic orchid Taeniophyllum are specialized for performing crassulacean acid metabolism photosynthesis2023

    • 著者名/発表者名
      Suetsugu Kenji、Sugita Ryohei、Yoshihara Akiko、Okada Hidehito、Akita Kae、Nagata Noriko、Tanoi Keitaro、Kobayashi Koichi
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 238 ページ: 932~937

    • DOI

      10.1111/nph.18812

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visualization of phosphorus re‐translocation and phosphate transporter expression profiles in a shortened annual cycle system of poplar2022

    • 著者名/発表者名
      Kurita Yuko、Kanno Satomi、Sugita Ryohei、Hirose Atsushi、Ohnishi Miwa、Tezuka Ayumi、Deguchi Ayumi、Ishizaki Kimitsune、Fukaki Hidehiro、Baba Kei'ichi、Nagano Atsushi J.、Tanoi Keitaro、Nakanishi Tomoko M.、Mimura Tetsuro
    • 雑誌名

      Plant, Cell & Environment

      巻: 45 ページ: 1749~1764

    • DOI

      10.1111/pce.14319

    • 査読あり
  • [学会発表] シンチレーション光で植物体内を動く養分を見る2022

    • 著者名/発表者名
      杉田亮平, 中西友子, 田野井慶太朗
    • 学会等名
      第65回放射線化学討論会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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