サブミクロンガラス管による細胞内器官への低速多価重イオンビーム直接注入法の開発

使用亚微米玻璃管开发低速多电荷离子束直接注入细胞内器官的方法

• 批准号: 17654079
• 负责人: 池田 時浩
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17654079/
• 关键词: ガイド効果; 多価イオン; ナノビーム; 細胞内器官; 生物照射; ガラスキャピラリー; イオンビーム; 集束; 収束

マイクロビームと称されるものは、数10ミクロン以下のビーム径となると、大掛かりな電磁レンズが必要で、微量分析や、細胞照射およびマイクロサージャリ等の広い需要に応えるには、コスト、加速器に関する専門性等で問題があった。我々が提唱してきた安価でコンパクトなガラスキャピラリーによるイオンサブミクロンビーム(イオンナノビーム)の生成方法を確立することが本研究の目的であった。当初の目標どおりサブミクロン径のAr^<8+>ビームを生成することに成功しただけでなく、ビーム光学素子としてのガラスキャピラリーによるビーム偏向、ビーム集束、また、ビーム通過の際にエネルギー損失を起こさないことも確認することに成功し、学会発表、国際会議招待講演、論文にて発表を行なった。これによりkeVから100keVの運動エネルギー領域では自己組織化チャージアップによるガイディングが起こり、結果としてビームの密度が上がることが示された。さらに、100keVより高い運動エネルギーの粒子に対しては小角散乱が支配的でありMeVの領域に至るまでガイディングと集束が可能であることもわかった。細胞内器官への照射は、ガラスキャピラリーの先端にミクロンオーダー厚のガラス膜を形成する方法を考案し、この膜は大気圧にも十分耐えられること、および、ヘリウムイオンビームを用いることで、大気中へのビーム取出しができることを確認、および、ツールとしての特性である出射電流強度の偏向角度依存性も調べた。最終的に、照射範囲の3次元的な分布が確認できるよう液体中のHeLa細胞に蛍光タンパク質を付加した後、実際に照射した。これにより細胞内器官への選択的な照射が可能であることを示した。

There are many problems such as microanalysis, cell irradiation, and accelerator related to electromagnetic radiation, such as the need for microanalysis, microanalysis, and accelerator related to electromagnetic radiation. The purpose of this study is to establish a method for generating a database of information and data. The initial goal is to create a successful report, an optical element, a biased report, a clustering report, a report, a confirmation report, an academic presentation, an international conference reception speech, and a paper presentation. This is the first time that a 100keV motion field has been organized. The density of the motion field has increased. 100keV high motion A method for forming a thick membrane of an intracellular organ under irradiation is studied. The membrane is very resistant to high pressure. The characteristics of the membrane are characterized by angular dependence of the intensity of the emitted current. Finally, the three-dimensional distribution of the irradiation range was confirmed. After the irradiation, the HeLa cells in the liquid were irradiated. The irradiation of intracellular organs is possible.

项目成果

Production of a microbeam of slow highly charged ions with a tapered glass capillary

• DOI: 10.1063/1.2362642
• 发表时间: 2006-10-16
• 期刊: APPLIED PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 4
• 作者: Ikeda, Tokihiro;Kanai, Yasuyuki;Narusawa, Tadashi
• 通讯作者: Narusawa, Tadashi

Production of a nm sized slow HCI beam with a guiding effect

产生具有导向作用的纳米级慢HCI光束

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Physics (in press)
• 作者: Yokoya T;Baba T;Tsuda S;Kiss T;Chainani A;Shin S;Watanabe T;Nohara M;Hanaguri T;Takagi H;Takano Y;Kito H;Itoh J;Harima H;Oguchi T;M.Yoshizawa et al.;D.Polli et al.;Tokihiro Ikeda
• 通讯作者: Tokihiro Ikeda

絶縁体キャピラリーを用いた多価イオンビームガイド効果とナノビームの生成

使用绝缘体毛细管的多电荷离子束引导效应和纳米束生成

• 发表时间: 2007
• 期刊: 放射線化学 83(印刷中)
• 作者: Terukazu Nishizaki;Yoshihiko Takano;Masanori Nagao;Tomohiro Takenouchi;Hiroshi Kawarada;Norio Kobayashi;R.Nakamura et al.;池田時浩
• 通讯作者: 池田時浩