2015 Fiscal Year Annual Research Report

細胞核への精密照射を目的とした粒子線の高解像度検出技術の開発

Research Project

Project/Area Number	15H05432
Research Institution	Kanazawa University
Principal Investigator	大道正明金沢大学, 自然システム学系, 助教 (10625453)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords	粒子線 / 荷電粒子 / 高分子 / 架橋反応 / 飛跡検出 / クラスターイオン
Outline of Annual Research Achievements	単一の高エネルギー荷電粒子を高分子膜に照射することで、粒子の照射部位に高密度のエネルギーが付与される。その部分にのみラジカルが発生し、さらに水蒸気で高分子薄膜を蒸らすことで、ラジカルが消費され、高分子架橋反応が起こり、照射位置が隆起する。本研究課題では、この現象を粒子線飛跡検出技術として利用し、数十nm以下の高解像度で照射位置を特定できる粒子線の飛跡検出技術の開発を目指す。平成27年度においては、ポリアクリル酸-N,N’-メチレンビスアクリルアミド混合薄膜を利用して、クラスターイオンの検出に挑戦した。その結果、C60のような高線エネルギー付与（LET）に関しては、照射痕が検出されたが、低LETの核種であるAg+では検出できなかった。より高感度化を目指すべく、ポリアクリル酸以外の高分子でも照射痕が生じるか確認したところ、ポリビニルピロリドンでも照射痕が確認された。さらにポリビニルピロリドンの分子量の違いにより照射痕の隆起量が変化する傾向が確認された。単一粒子ナノ加工法で形成されるナノワイヤの太さも分子量により変化するため、この結果と密接に関連しており、より高感度化するための鍵となると考えられる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 平成27年度において申請時に挙げた隆起メカニズムの解明と粒子線の核種の違いによる照射痕への影響という主要な二つ課題に対して一定の成果が得られた。
Strategy for Future Research Activity	比較的、高LETの核種であれば、C60といったクラスターイオンでも検出できることが判明したが、低エネルギー付与の核種では検出が難しかった。平成27年度は、ポリアクリル酸以外の高分子の使用や、分子量を変化させることで、感度に関してどのような影響を及ぼすかを詳細に評価し、低エネルギーの粒子線の核種でも検出できるように感度の改善を目指す。