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2019 Fiscal Year Research-status Report

Development of fluorescent gel dosimeter

Research Project

Project/Area Number 17K07013
Research InstitutionKitasato University

Principal Investigator

前山 拓哉  北里大学, 理学部, 助教 (70612125)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 余語 克紀  名古屋大学, 医学系研究科(保健), 助教 (30424823)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywordsゲル線量計 / 蛍光プローブ / ナノクレイ / 放射線治療 / 放射線化学 / 水溶液線量計
Outline of Annual Research Achievements

ゲル線量計は水を主成分とした生体に近い材料であり、三次元線量分布を評価することができる。放射線治療において計画される複雑な三次元線量分布の検証手法として期待されている。ゲル線量計は大きく分けて放射線誘起の酸化反応を利用したフリッケゲルと重合反応を利用したポリマーゲル線量計がある。本研究では新規に少量の水分散ナノクレイをゲル化剤としたチキソトロピックゲルに対して、放射線照射後に蛍光物質となる蛍光プローブの適用させた蛍光ゲル線量計の開発を進めている。本年度は以下の成果を得た。
(1) 生体における活性酸素の蛍光プローブ(DHR123、DHR6G、HEなど)として知られている化合物のゲル線量計への適用を試み、クレイゲルもしくはゾル中での放射線照射に従った蛍光強度の増加とその二次元的な線量分布の観測に成功した。
(2)DHR123の放射線誘起の反応機構の詳細な検討を進め、放射線化学収率をハロゲン化物により、蛍光量子収率を界面活性剤により増感させることに成功し、最大で16倍近くの感度増加を達成した。既存のゲル線量計の中で、最も高感度であり、数cGyからの線量を評価可能と期待される。
(3)DHR123蛍光ゲル線量計の医療応用への検討を進め、密封小線源治療の線量分布測定に一定の有効性があることを確認した。
(4)今年度までにX線を用い評価してきた蛍光ゲル線量計に対して、先進医療などで用いられる重粒子線に対する応答評価を進め、蛍光ゲル線量計の反応メカニズムの制御により、重粒子線に特化した線量計開発が可能であること示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本年度の研究結果は現在論文投稿中であり、当初の計画通りに進展している。
本研究での成果の医療応用等の計画以上の成果も論文投稿、特許出願を進めている。

Strategy for Future Research Activity

研究計画通りに研究は完了しており、論文投稿、掲載の費用に用いる。

Causes of Carryover

特許出願に至り、投稿時期が後ろになり、必要となる論文投稿掲載費用等に使用する

  • Research Products

    (16 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Radiation induced degradation of rhodamine 6G and 7-Diethylamino-4-methylcoumarin in nano-clay gel for use in dosimeter2019

    • Author(s)
      T. Maeyama, A. Mochizuki, T. Takanashi
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 1305 Pages: 12045

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1305/1/012045

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dose-rate-independent and diffusion-free nanoclay-based radio-fluorogenic gel dosimeter2019

    • Author(s)
      Takuya Maeyama, Ayumi Kato, Anri Mochizuki, Naoki Sato, Yusuke Watanabe, Shinya Mizukami
    • Journal Title

      Sensors and Actuators A: Physical

      Volume: 298 Pages: 111435

    • DOI

      10.1016/j.sna.2019.06.015

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ゲル線量計を用いた医療放射線の線量分布測定研究2020

    • Author(s)
      前山拓哉
    • Organizer
      医療放射線技術研究会「様々な時間的・空間的スケールの量子線計測技術」
    • Invited
  • [Presentation] 重粒子線治療用蛍光ゲル線量計の開発2019

    • Author(s)
      望月杏莉 前山拓哉 福西暢尚 石川顕一
    • Organizer
      第8回3Dゲル線量計研究会
  • [Presentation] 高線量率小線源治療における蛍光ゲル線量計による線量分布測定の初期検討2019

    • Author(s)
      渡邉祐介 前山拓哉 望月杏莉 寺崎剛史 水上慎也 清水大地 志賀伊吹 武田小瑚 森瑞喜
    • Organizer
      第8回3Dゲル線量計研究会
  • [Presentation] 高LET放射線照射時のナノコンポジットフリッケゲル線量計の基礎特性2019

    • Author(s)
      前山拓哉 望月杏莉 磯村りお 渡邉祐介 水上慎也 福西暢尚 石川顕一 福田茂一
    • Organizer
      第8回3Dゲル線量計研究会
  • [Presentation] 192Ir線源停留位置の精度管理におけるポリマーゲル線量計の有用性2019

    • Author(s)
      寺崎剛史 渡邉祐介 水上慎也 前山拓哉 橘英伸 林慎一郎 板野正信 上原隆三 村石浩 五味勉 下野哲範
    • Organizer
      第8回3Dゲル線量計研究会
  • [Presentation] 包括的なゲルドシメトリ体制の確立2019

    • Author(s)
      橘英伸 橘理絵 渡邉祐介 前山拓哉 水上慎也 三浦季子 上間亜紗果 加藤由佳 石垣絢子 長田燎平 飯嶋亮平 中村彩花 白石貴博 遠山尚紀 小玉卓史 幡野和男
    • Organizer
      第8回3Dゲル線量計研究会
  • [Presentation] 高線量率小線源治療におけるDeformable gel dosimetryの初期検討2019

    • Author(s)
      笠井勇作 渡邉祐介 水上慎也 前山拓哉 寺崎剛史 林慎一郎
    • Organizer
      第8回3Dゲル線量計研究会
  • [Presentation] ジヒドロローダミン 6G と123 蛍光ゲル線量計の増感剤・界面活性剤の影響2019

    • Author(s)
      望月杏莉 前山拓哉 渡邉祐介 水上慎也
    • Organizer
      第62回放射線化学討論会
  • [Presentation] NC-FG 線量計へのラジカル捕捉剤の添加効果2019

    • Author(s)
      前山拓哉 望月杏莉 福西暢尚 石川顕一 福田茂一
    • Organizer
      第62回放射線化学討論会
  • [Presentation] Radiological properties of coumarin derivative fluorescent gel dosimeter2019

    • Author(s)
      Anri Mochizuki Takuya Maeyama
    • Organizer
      The 19th International Conference on Solid State Dosimetry (SSD19)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fluorescent gel dosimeter using 7-diethylamino-4-methylcoumarin: Effects of radical scavengers on radio-degradation yield2019

    • Author(s)
      Anri Mochizuki Takuya Maeyama
    • Organizer
      16th International Congress of Radiation Research (ICRR2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nanoclay gel-based radio-fluorogenic gel dosimeters using Dihydrorhodamine 1232019

    • Author(s)
      Takuya Maeyama Ayumi Kato Anri Mochizuki Yusuke Watanabe Shinya Mizukami
    • Organizer
      16th International Congress of Radiation Research (ICRR2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Verification of High-Dose-Rate Brachytherapy Dose Distributions for Prostate Cancer with a VIPET Polymer Gel Dosimeter2019

    • Author(s)
      K.Eguchi Y.Watanabe S.Mizukami T.Maeyama S.Hayashi T.Gomi
    • Organizer
      American Association of Physicists in Medicine 2018 Annual Meeting (AAPM 2018 )
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 放射線線量測定用組成物及びその製造方法、並びに放射線線量計2019

    • Inventor(s)
      前山拓哉 福西暢尚 石川顕一
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人北里研究所, 国立研究開発法人理化学研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2019-157190

URL: 

Published: 2021-12-27  

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