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Elucidation of mechanism of ultra-high dose rate cancer therapy - FLASH

阐明超高剂量率癌症治疗机制-FLASH

基本信息

批准号：
21H02874
负责人：
小平聡
金额：
$ 11.15万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

放射線照射により水溶液中で発生する放射線分解生成物の一つである水和電子ならびに過酸化水素の収率の照射線量率依存性について陽子線ならびに電子線を用いて実験的に調べた。量子科学技術研究開発機構の大型サイクロトロンの火災事故により停止状態であるため、フランス国立科学センターユベールキュリアン学際研究所のサイクロトロン（CYRCe）を活用した25 MeV陽子線の照射を実施した。また、京都大学化学研究所の線形加速器を用いて20 MeV電子線の照射を実施した。ラジカル同士の再結合によって生成が予測される過酸化水素（*OH + *OH → H2O2）の定量をゴームレー法ならびに電気化学検出法により行った。メタノール及び硝酸ナトリウムの混合水溶液を用いた実験を実施することで、照射後の水和電子及びOHラジカルによる過酸化水素の分解を防ぐことが可能である。参照実験として純水を用いた照射実験も行った。純水に陽子線ならびに電子線照射を照射すると、過酸化水素の収率は線量率の増加に伴って減少する。これは先行実験によって示された傾向と一致するものであり、過酸化水素が隣接するトラックから生成した水和電子やOHラジカルと反応し、分解が進んだものと考えられる。これと比較してメタノール及び硝酸ナトリウムの混合水溶液を用いた場合、過酸化水素の収率は線量率の増加に伴って単調に増加した。間接作用を支配しているOHラジカル同士の再結合が高線量率領域で促進され、間接作用を低減させたことを示すエビデンスと考えられる。今後、水和電子との反応を切り分けた測定を進めるとともにデータの再現性の確認を進める。

Radiation irradiation produces products of radiation decomposition in aqueous solutions, such as water, electrons, peracidified water, and radiation rate dependence. The use of 25 MeV positron rays by the National Institute of Science and Technology (CYRCe) in the event of a fire accident at a large-scale facility of the Quantum Science and Technology Research and Development Organization The linear accelerator at Kyoto University's Institute of Chemistry was used for irradiation with 20 MeV electron beams. The quantitative analysis of peracidified water (*OH + *OH → H2O2) by electrochemical method The decomposition of peracidified water after irradiation of water and electrons in aqueous mixtures of nitric acid and nitric acid may be prevented. Reference: Purified water. Pure water is irradiated with positron rays and electron rays, and the recovery rate of acidified water is increased with the decrease of radiation rate. This is the first time that water and electrons have been generated. In comparison, when nitric acid is used as a mixed aqueous solution, the yield of peracidified water increases with the increase of the linear yield. The indirect effect is dominated by OH, and the recombination of the same species is promoted in the high volume field, and the indirect effect is reduced in the low volume field. In the future, water and electrons will be separated and determined.