【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.01】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT1202
利用課題名 / Title
光刺激ルミネッセンス線量計を用いた短飛程放射線による微視的エネルギー付与分布の計測
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
放射線計測, 微視的エネルギー付与, 光刺激ルミネッセンス線量計, 蛍光飛跡検出器, 共焦点レーザー顕微鏡
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
高田 卓志
所属名 / Affiliation
京都大学 複合原子力科学研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
近年、生体内で生じる短飛程の放射線を利用した細胞選択的がん治療法への関心が高まっている。RI内用療法では、腫瘍集積性を有するRI標的薬から放出されるアルファ粒子やベータ線、オージェ電子等の短飛程放射線による殺細胞効果が利用される。また、中性子捕捉療法では、腫瘍集積性を有する標的薬と体外から照射される中性子線との核反応により生じる短飛程放射線が高い殺細胞効果を示す。これらの治療法に用いられる放射線の飛程は数nmから数百μmにわたり、標的薬の細胞選択性および生物学的効果を評価する上で、放射線の微視的なエネルギー付与分布を把握することが重要となる。本研究では、放射線によるエネルギー蓄積を蛍光として読み出す光刺激ルミネッセンス（OSL）線量計を用いて、数nmからμmオーダーの飛程を有する放射線による微視的なエネルギー付与分布を計測評価することを目的とする。
実験 / Experimental
炭素をドープした酸化アルミニウムを基材としたOSL線量計（Landauer, Inc.）を使用する。板状の線量計素子（4×8×0.8 mm3）に放射線を照射した後、素子内の蛍光強度の空間分布を計測することで、微視的なエネルギー付与分布を評価する。本課題実施期間では、線量計の基本特性を把握するための実験を行った。京都大学複合原子力科学研究所のコバルト60ガンマ線照射施設を使用して、線量計に100～500mGy程度のガンマ線を一様に照射し、京都大学ナノテクノロジーハブ拠点の共焦点レーザー蛍光顕微鏡（FV-1000, Olympus Corporation）を使用して蛍光強度を計測した。励起波長を635nmとし、670nmの蛍光強度の深度分布を測定した。
結果と考察 / Results and Discussion
深度方向に指数関数的に減衰する蛍光強度分布が得られた。使用したOSL線量計はアルミナを基材とするセラミックスであり、透明度が低く、素子中での励起光および蛍光の減衰補正を行う必要がある。また、素子の表面付近において深度方向に蛍光強度分布の広がりが観察された。この広がりは、対物レンズの開口度から推定される空間分解能と一致した。今後、本課題で得られた基礎データを基に蛍光強度の減衰特性を評価した上で、適切な対物レンズの使用およびデコンボリューション等の処理により、計測の空間分解能の改善の検討を進める。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 高さの異なるSU-8モールドの作製プロセスの概要
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究は京都大学複合原子力科学研究所共同利用研究（No. R5P9-10）の一部として実施されたものである。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件