陽子線マイクロビームを活用した重イオントラック構造依存的な細胞致死効果の解明

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本研究は、量研機構内の陽子線マイクロビーム細胞照射装置SPICE、並びに、重粒子線がん治療装置HIMACの中エネルギービームコース(MEXP)、 細胞培養施設を用いて5ヵ年の計画で進める。以下の2課題に取り組み、重粒子線イオントラック構造依存的な細胞致死効果を解明する。1. マイクロビーム照射で細胞致死のターゲットサイズ(不活化断面積)とその決定根拠を明らかにする2. ブロードビーム照射で生細胞のDNA修復速度から損傷複雑性を定量し、イオントラック構造、致死との相関から、その決定根拠を実証する。今年度では、長年の使用に伴う経年劣化と思われるSPICE基幹部分の故障が発生しその修理を実施した。具体的には、オンライン顕微鏡システムのレンズスライダー駆動部(S軸)が故障したことにより、細胞蛍光画像の撮像、細胞位置座標の取得、細胞照準、照射の一連の動作が不能となった。また、オフライン顕微鏡システムにも顕微鏡システムのレンズ駆動部(Z軸)が故障したことにより、SPICE照射細胞の観察、撮像、画像解析等が不能となった。これらの修理を実施した一方で、SPICE制御ソフトウエアの更新にも着手し、新たな細胞照射モードを付加することで、細胞照射の時間短縮と高精度化を達成した。SPICEマイクロビーム中の散乱線の寄与を明らかにするため、PIPS荷電粒子検出器によるエネルギースペクトルの測定を開始した。アルファ線源を用いてその基本性能を確認しており、今後は検出器の位置決めやビーム強度の最適化を進める予定である。