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光トラップによる溶液中のマイクロ放射線源の空間制御

通过光阱对溶液中微辐射源进行空间控制

基本信息

批准号：
15656241
负责人：
飯田敏行
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、癌の粒子線・放射線治療の基礎研究として、細胞組織の特定領域や単一細胞にX線やイオンビームを照射し、その生物学的影響について調べられている。これまでに、研究代表者は、培養液中の細胞にX線マイクロビームを正確に照射する装置を開発した。X線マイクロビーム照射装置はマイクロフォーカスX線管(管電圧:〜50kV、管電流:〜1mA、Rhターゲット)、X線導管(ガラスキャピラリ)、蛍光X線分析用X線検出器、サンプルステージ、光学顕微鏡、レーザー等から構成されている。X線管、X線導管、X線検出器は真空チェンバー内に設置されている。マイクロフォーカスX線管からのX線はガラスキャピラリを利用して、真空窓から大気中に取り出され、最小10μmのX線ビームスポットを得ることができる。培養液中の単一細胞にX線マイクロビームを照射した場合、その吸収線量は非常に重要なパラメータとなる。本研究では、X線マイクロビームのビームプロファイルおよびエネルギースペクトルを正確に測定し、モンテカルロ法による光子・電子輸送計算シミュレーションから、培養液中の単一細胞に対する吸収線量率を評価した。5mm深さの培養液に沈んだ10μmサイズの細胞にX線マイクロビームを照射した場合、エネルギー4keV以下のX線は、培養液中で完全に吸収され、細胞照射に寄与するX線のエネルギーは4〜10keVが中心であった。また、光電効果やコンプトン効果で生成される高速電子のエネルギー付与は、ビーム径に対して1〜2μm程度の拡がりがあることがわかった。また、その細胞に対する最大の吸収線量率は0.05Gy/sと評価されており、低放射線線量領域での生物照射実験に利用可能であることが示された。

In recent years, the basic research of particle radiation therapy for cancer has developed, the specific field of cell tissue, the irradiation of individual cells with X-rays, and the influence of biology have been adjusted. In this regard, the research representative developed a device for the correct irradiation of cells in culture medium with X-rays. The X-ray irradiation device consists of X-ray tube (tube voltage: ~ 50kV, tube current: ~ 1mA, Rh = 0), X-ray catheter (tube current: ~ 1mA, Rh = 0), X-ray detector for X-ray analysis, X-ray detector, optical microscope, X-ray detector, etc. X-ray tube, X-ray catheter and X-ray detector are set in vacuum. X-ray tube X-ray tube When a single cell in the culture medium is irradiated with X-rays, the amount of absorbed light is very important. In this study, we evaluated the absorption rate of individual cells in culture medium by photon and electron transport calculation in the accurate measurement of X-ray fluorescence and electron transport. 5mm deep in culture medium, 10μm in depth, X-ray irradiation of cells, X-ray irradiation of 4 keV or less, complete absorption in culture medium, X-ray irradiation of cells, 4 ~ 10keV or less. The photoelectric effect is to generate high-speed electrons with a diameter of 1 ~ 2μm. The maximum absorption rate of radiation in cells is 0.05Gy/s, which indicates that biological radiation in low-dose areas may be utilized.

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Energy distributions of ions emitted from argon clusters Coulomb-exploded by intense femtosecond laser pulses

DOI：
10.1103/physreva.69.063201
发表时间：
2004-06
期刊：
Physical Review A
影响因子：
2.9
作者：
M. Hirokane;S. Shimizu;M. Hashida;S. Okada;S. Okihara;F. Sato;T. Iida;S. Sakabe
通讯作者：
M. Hirokane;S. Shimizu;M. Hashida;S. Okada;S. Okihara;F. Sato;T. Iida;S. Sakabe

Scintillation Response of Liquid Jets under Ion Beam Irradiation

离子束辐照下液体射流的闪烁响应