研究内容研究成果受賞

研究内容

BNCTとは

BNCTの原理

BNCT(ホウ素中性子捕捉療法)は、大きな外科手術を伴わない先進のがん放射線治療のひとつです。
がん組織に取り込みやすいホウ素(質量数10)を含んだ薬剤を患者に投与し、熱中性子を照射する事で、ホウ素(10B)が核反応し、α線(4He)とリチウム核(7Li)によって、選択的にガン細胞を殺すことができる副作用のきわめて少ない治療法です。その核反応は、

10B + n → α + 7Li

と表わされます。生成するα線と7Liの到達距離が5~9ミクロンと、ほぼ細胞一つの大きさに相当するため、ホウ素を含んだ細胞のみが死滅し、周辺の正常細胞の損傷 影響を小さくすることができます。 これまでのBNCT治療実績の多くは熱中性子発生源として研究用原子炉を利用したものが殆どでした。近年、中性子発生用加速器を利用した次世代BNCTの開発が進められています。

BNCT(ホウ素中性子捕捉療法)のためのスペクトロメーターの開発

  BNCTで使用する中性子の強度とエネルギーを正確に測定する手法・機器の研究をしています。さまざまな測定方法や機器を使い中性子の強度とエネルギーを調べます。

大阪大学 次世代がん治療措置(BNCT装置)開発について
http://www.osaka-u.ac.jp/ja/news/ResearchRelease/2013/09/20130906_1

BNCT用リアルタイム治療効果機器の開発

  BNCTの治療効果をリアルタイムで知ることが治療を確立するために必要不可欠です。近年の結晶技術の進歩により開発された、CdTe検出器を用いて治療効果機器の開発を目指しています。

核融合中性子工学の研究

  我々の研究グループでは、核融合の開発に必要なさまざまな中性子のデータを計測しています。今までに、多くの世界初のデータを取得しており、次世代のエネルギー問題に貢献できる研究です。

単一細胞照射用のX線マイクロビーム照射装置の開発

  10マイクロメートルのX線ビームを単細胞に正確に照射する装置を開発しています。この装置を使って、X線照射されたターゲット細胞は、DNA損傷等が生じ、生物学的照射効果を個々の細胞ごとに調べることができます。

放射線応答細胞チップの開発

 細胞チップ上では、パターン状に培養細胞が配置されています。線マイクロビームなど、さまざまなプローブで、その生物学的応答を調べます。



研究成果

主要論文

平成28年

Development of human hand phantom containing radiophotoluminescence material, F. Sato, T. Maekawa, T. Sakiyama, N. Zushi, K. Shimizu, Y. Kato, I. Murata, T. Yamamoto, T. Iida, Radiation Measurements,85, pp. 18-25 (2016).

Experimental study on the performance of an epithermal neutron flux monitor for BNCT, X. Guan, M. Manabe, S. Tamaki, S. Liu a, F. Sato, I. Murata, T. Wang, Applied RadiationandIsotopes,113 pp.28-32 (2016).

平成27年

Liquid Li based neutron source for BNCT and science application, H. Horiike, I. Murata, T. Iida, S. Yoshihashi, E. Hoashi, I. Kato, N. Hashimoto, S. Kuri, S. Ohashiro, Applied Radiation and Isotopes,106 92-94 (2015).

Mock-up experiment at Birmingham University for BNCT project of Osaka University-Neutron flux measurement with gold foil, S. Tamaki, M. Sakai, S. Yoshihashi, M. Manabe, N. Zushi, I. Murata, E. Hoashi, I. Kato, S. Kuri, S. Ohshiro, M. Nagasaki, H. Horiike, Applied Radiation and Isotopes,106 72-74 (2015).

Neutron intensity monitor with activation foil for p-Li neutron source, Isao Murata, YukiOtani, Fuminobu Sato, Applied Radiationand Isotopes,106, 75-77 (2015).

A feasibility design study on a neutron spectrometer for BNCT with liquid moderator, S. Tamaki, F. Sato, I. Murata, Applied Radiationand Isotopes,106, 41-44 (2015).

Radiophotoluminescence light scope for high-dose dosimetry, F. Sato, N. Zushi, T. Sakiyama, Y. Kato, I. Murata, K. Shimizu, T. Yamamoto, T. Iida;, Radiation Measurements ,82, pp.88-92 (2015).

平成26年

I. Murata, T. Obata, ” Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) - Low-Energy Neutron Spectrometer for Neutron Field Characterization ?“, Plasma and Fusion Res., 9, 4401107 (2014).

I. Murata, S. Nakamura, M. Manabe, H. Miyamaru, I. Kato, “Characterization Measurement of A Thick CdTe Detector for BNCT-SPECT - Detection Efficiency and Energy Resolution -,” Applied Radiation and Isotopes, 88, pp. 129-133 (2014).

I. Murata, E. Tsuda, Ryotaro Nakamura, Shoko Nakayama, Masao Matsumoto, H. Miyamaru, “Neutron and gamma-ray source-term characterization of AmBe sources in Osaka University”, Progr. in Nucl. Sci. Technol., 4, pp. 345-348 (2014).

S. Ohnishi, I. Murata, “Design of a new integral benchmark experiment for large angle scattering using shadow bar and DT neutron source”, Progr. in Nucl. Sci. Technol., 4, pp. 610-613 (2014).

Fuminobu Sato, Naoki Zushi, Tatsuro Maekawa, Yushi Kato, Isao Murata, Kikuo Shimizu, Takayoshi Yamamoto, Toshiyuki Iida, “Visualization of high radiation field by radiophotoluminescence photography”, Radiation Measurements, 68, pp. 23-30 (2014).

I. Murata, ”Intense 14 MeV Neutron Source Facility (OKTAVIAN) at Osaka University”, Compendium of Neutron Beam Facilities for High Precision Nuclear Data Measurements, IAEA-TECDOC-1743, pp. 110-118, International Atomic Energy Agency (2014).

I. Murata, S. Ohnishi, M. Manabe, R. Nakamura, H. Ito, S. Tamaki, X. Guan, S. Sato, A. Sukegawa, H. Morota, N. Hesham, A. Sagara, T. Muroga, T. Tanaka, “Study on Benchmark Experiment for Backward-Angle Scattering Reaction Cross Section at 14 MeV”, Annual Report of National Institute for Fusion Science April 2013 ? March 2014, p.347, ISSN 0917-1185, National Institute for Fusion Science (2014).

平成25年

I. Murata, Masayuki Ohta, “Performance analysis for neutronics benchmark experiments with partial adjoint contribution estimated by forward Monte Carlo calculation,” Fusion Eng. Des., 88, pp.2302-2305 (2013).

T. Obata, I. Murata, “Development of keV Region Neutron Spectrometer Using 3He Proportional Counter”, Proc. of the 2012 Annual Symposium on Nucl. Data, Nov. 15-16, 2012, Kyoto University Research Reactor Institute, Kumatori-cho, Osaka, Japan, JAEA-Conf 2013-002, pp. 167-172 (2013).

平成24年

S. Ohnishi, K. Kondo, T. Azuma, S. Sato, K. Ochiai, K. Takakura, I. Murata, C. Konno, “New integral experiments for large angle scattering cross section data benchmarking with DT neutron beam at JAEA/FNS,” Fusion Engineering and Design, 87, 695-699 (2012).

Soichiro NAKAMURA, Taiki MUKAI, Masanobu MANABE, Isao MURATA, “Precise Numerical Simulation of Gamma-ray Pulse Height Spectrum Measured with a CdTe Detector Designed for BNCT-SPECT,” Progress in Nucl. Sci. Technol., 3, pp. 52-55 (2012).

Kazuyuki Harada, Isao Murata, “Design and Construction of A Thermal Column Using An Am-Be Neutron Source for BNCT studies,” Proc. of the 2011 Annual Symposium on Nucl. Data, Nov. 16-17, 2011, RICOTTI, Tokai-mura, Ibaraki-ken, Japan, JAEA-Conf 2012-001, pp.129-134 (2012).

Hiroyuki Kanasugi, Isao Murata, “Study on Neutron Spectrometer for Thermal to Epithermal Energy Regions with An Advanced Multi-Activation-Foil Method,” Proc. of the 2011 Annual Symposium on Nucl. Data, Nov. 16-17, 2011, RICOTTI, Tokai-mura, Ibaraki-ken, Japan, JAEA-Conf 2012-001, pp.153-158 (2012).

Soichiro Nakamura, Taiki Mukai, Masanobu Manabe, Isao Murata, “Characterization Test of CdTe Detector Element Designed and Developed for BNCT-SPECT,” Proc. of the 2011 Annual Symposium on Nucl. Data, Nov. 16-17, 2011, RICOTTI, Tokai-mura, Ibaraki-ken, Japan, JAEA-Conf 2012-001, pp.165-170 (2012).

平成23年

I. Murata, T. Mukai, S. Nakamura, H. Miyamaru, I. Kato, “Development of A Thick CdTe Detector for BNCT-SPECT,” Appl. Radiat. Isotopes, 69, pp. 1706-1709 (2011).

I. Murata, T. Mukai, M. Ito, H. Miyamaru, S. Yoshida, “Feasibility study on BNCT-SPECT using a CdTe detector,” Progress in Nucl. Sci. Technol., 1, pp. 267-270 (2011).

I. Murata, M. Ohta, H. Miyamaru, K. Kondo, S. Yoshida, T. Iida, K. Ochiai, C. Konno, “Performance Analysis of Fusion Nuclear-data Benchmark Experiments for Light to Heavy Materials in MeV Energy Region with A Neutron Spectrum Shifter,” J. Nucl. Mater., 417, pp. 1127-1130 (2011).

M. Matsumoto, M. Takashina, S. Nakayama, I. Murata, “Evaluation of Performance and Response Function to 10 MeV of New NaI(Tl) Scintillation Detector,” Igaku Butsuri, 31, p. 201 (2001).

M. Ito, I. Murata, “Thermal / epi-thermal neutron spectrometer with a 3He position sensitive proportional counter,” Proc. 2010 Annual Symposium on Nucl. Data, Nov. 25-26, 2010, C-CUBE, Chikushi Campus, Kyushu University (2011), JAEA-Conf 2011-002, pp.95-100 (2011).

S. Ohnishi, K. Kondo, S. Sato, K. Ochiai, K. Takakura, I. Murata, C. Konno, “Implementation of A DT Neutron Beam at the 1st Target Room of JAEA/FNS for New Integral Benchmark Experiments,” J. Korean Phys. Soc., 59[2], pp. 1949-1952 (2011).

平成22年

I. Murata, “High-precision Measurements of Nuclear Data with Beam DT-Neutrons,” Proc. of the 2009 Annual Symposium on Nucl. Data (NDS 2009), Nov. 26-27, 2009, RICOTTI, Tokai-mura, Ibaraki-ken, Japan, JAEA-Conf 2010-005, pp.15-20 (2010). (invited)

T. Mukai, I. Murata, M. Ito, H. Miyamaru, “Development of CdTe detector for BNCT-SPECT,” Proc. of the 2009 Annual Symposium on Nucl. Data, Nov. 26-27, 2009, RICOTTI, Tokai-mura, Ibaraki-ken, Japan, JAEA-Conf 2010-005, pp.75-80 (2010).

伊達道淳、吉岡潤子、杉本久司、村田勲、飯田敏行、“大阪大学工学系技術職員研修のための放射線実習用空気比例計数管の製作”、日本放射線安全管理学会誌、第9巻2号、pp. 141-146 (2010).

受賞

平成29年度

Ryousuke Ohya, Fellow Award for year 2018, Atomic Energy Society of Japan, Mar. 27, 2018.
For excellent grade about nuclear and radiation of master course
大屋瞭介;日本原子力学会(Journal of Nuclear Science and Technology)、フェロー賞、日本原子力学会 2018年3月27日

Ryota Yamauchi, Fellow Award for year 2018, Atomic Energy Society of Japan, Mar. 27, 2018.
For excellent grade about nuclear and radiation of bachelor course
山内亮太;日本原子力学会(Journal of Nuclear Science and Technology)、フェロー賞、日本原子力学会 2018年3月27日

平成28年度

Xingcai Guan, JNST Most Popular Article Award for year 2016, Atomic Energy Society of Japan(Journal of Nuclear Science and Technology), Dec. 31, 2016.
For their paper entitled "Design of an epi-thermal neutron flux intensity monitor with GaN wafer for boron neutron capture therapy"
??彩;日本原子力学会(Journal of Nuclear Science and Technology)、年間で最もダウンロードされた論文への賞、日本原子力学会 2016年12月31日
" Design of an epi-thermal neutron flux intensity monitor with GaN wafer for boron neutron capture therapy "

Yasuhiro Nishiyama, Poster Presentation Award, 2016 Symposium on Nuclear Data, High Energy Accelerator Research Organization, Tokai,Japan, Nov. 18-19, 2016.
For their paper entitled "Nondestructive Determination of Water Content in Concrete by Foil Activation Method -Feasibillity study by Numerical Simulation-"
西山泰博;2015年度核データ研究会、ポスタープレゼンテーション賞、高エネルギー加速器研究機構 2016年11月18-19日
" Nondestructive Determination of Water Content in Concrete by Foil Activation Method -Feasibillity study by Numerical Simulation- "

平成27年度

Nobuhide Saraue, Poster Presentation Award, 2015 Symposium on Nuclear Data, Ibaraki Quantum Beam Reserch Center, Tokai,Japan, Nov. 19-20, 2015.
For their paper entitled "Contribution from Gd capture gamma-ray in GAGG based SPECT for boron neutron capture therapy"
皿上順英;2015年度核データ研究会、ポスタープレゼンテーション賞、日本・茨城・いばらき量子ビーム研究センター 2015年11月19-20日
" Contribution from Gd capture gamma-ray in GAGG based SPECT for boron neutron capture therapy "

Naoya Hayashi,Poster Presentation Award, 2015 Symposium on Nuclear Data, Ibaraki Quantum Beam Reserch Center, Tokai,Japan, Nov. 19-20, 2015.
For their paper entitled "Optimizzation of experimental system design for benchmarking of large angle scattering reaction cross section at 14MeV using a shadow bar"
林直哉;2015年度核データ研究会、ポスタープレゼンテーション賞、日本・茨城・いばらき量子ビーム研究センター 2015年11月19-20日
" Optimizzation of experimental system design for benchmarking of large angle scattering reaction cross section at 14MeV using a shadow bar "

平成26年度

Masanobu Manabe, Ralph Fairchild Award, International Society for Neutron Capture Therapy, Helsinki, Finland, Jun. 14-19, 2014.
To young scientist. For making significant contribution to the development of neutron capture therapy. With the high-lighted abstract : " Basic property of array-type CdTe detector for BNCT-SPECT "
真鍋正伸;ホウ素中性子捕捉療法の国際学会、ラルフフェアチャイルド賞、フィンランド・ヘルシンキ 2014年6月14-19日
" Basic property of array-type CdTe detector for BNCT-SPECT "

Shingo Tamaki, Ralph Fairchild Award, International Society for Neutron Capture Therapy, Helsinki, Finland, Jun. 14-19, 2014.
To young scientist. For making significant contribution to the development of neutron capture therapy. With the high-lighted abstract : " Design of A New Wide-dynamic-range Neutron Spectrometer for BNCT with Liquid Moderator and Absorber "
玉置真悟;ホウ素中性子捕捉療法の国際学会、ラルフフェアチャイルド賞、フィンランド・ヘルシンキ 2014年6月14-19日
" Design of A New Wide-dynamic-range Neutron Spectrometer for BNCT with Liquid Moderator and Absorber "

Guan Xingcai, BEST PRESENTATION AWARD, The 11th Congress on Neutron Capture Therapy, Osaka, Japan, Jul.6,2014.
" Design of neutron flux intensity monitor between 10 and several hundred keV with GaN wafer for BNCT "
関輿彩;日本中性子捕捉療法学会学術大会、ベストプレゼンテーション賞、日本・大阪 2014年7月6日
" Design of neutron flux intensity monitor between 10 and several hundred keV with GaN wafer for BNCT "

平成25年度

Shingo Tamaki, Best Poster Presentation Award, 2013 Symposium on Nuclear Data, Research Institute of Nuclear Engineering University of Fukui, Tsuruga, Fukui, Japan, Nov. 14-15, 2013.
For their paper entitled by " Feasibility study on high-dynamic-range neutron spectrometer with continuously thick-adjustable moderator/absorber "
玉置真悟;2013年度核データ研究会、ベストポスタープレゼンテーション賞、日本・福井・敦賀・福井大学附属国際原子力工学研究所 2013年11月14-15日
"Feasibility study on high-dynamic-range neutron spectrometer with continuously thick-adjustable moderator/absorber"

平成22年度

Masao Ito, Poster Presentation Award, 2010 Symposium on Nuclear Data, Kyushu University, Kasuga, Fukuoka, Japan, Nov. 25-26, 2010.
For their paper entitled "Thermal/epi-thermal neutron spectrometer with a 3Heposition sensitive proportional counter"
伊東まさお;2010年度核データ研究会、ポスタープレゼンテーション賞、日本・福岡・春日・九州大学 2010年11月25-26日
" Thermal/epi-thermal neutron spectrometer with a 3Heposition sensitive proportional counter "

平成21年度

Taiki Mukai, Poster Presentation Award, 2009 Symposium on Nuclear Data, RICOTTI Convention Center, Tokai, Japan, Nov. 26-27, 2009.
For their paper entitled " Development of CdTe detector for BNCT-SPECT "
向たいき;2009年度核データ研究会、ポスタープレゼンテーション賞、日本・東海村・テクノ交流館リコッティ 2009年11月26-27日
" Development of CdTe detector for BNCT-SPECT "