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公開番号2025014763
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023117575
出願日2023-07-19
発明の名称放射線の画像化器具、画像化装置および画像化方法並びに光学顕微鏡
出願人国立大学法人東海国立大学機構
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類G01T 1/20 20060101AFI20250123BHJP(測定;試験)
要約【課題】生体内での物質の動態に関する画像を、生体の生理活性を保ちながら取得する。
【解決手段】放射線の画像化器具は、被験体91を収容する容器10であり、被験体91が取り込む放射性核種を含む培地92を底面10bの容器内部10c側に載置し、底面10bが放射性核種から放出される放射線93aを透過させる容器10と、底面10bの容器外部側に配置され、被験体91に照射される光99を遮光し放射線93aを透過させる遮光体21と、遮光体21の容器10とは反対側に配置され、放射線93aが照射されると蛍光93bを放出するシンチレータ22と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被験体を収容する容器であり、被験体が取り込む放射性核種を含む培地を底面の容器内部側に載置し、前記底面が前記放射性核種から放出される放射線を透過させる容器と、
前記底面の容器外部側に配置され、前記被験体に照射される光を遮光し前記放射線を透過させる遮光体と、
前記遮光体の前記容器とは反対側に配置され、前記放射線が照射されると蛍光を放出するシンチレータと、
を備える、放射線の画像化器具。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記底面はさらに、前記被験体に照射される光を透過させる、請求項１に記載の画像化器具。
【請求項３】
前記遮光体は前記容器と一体化されている、請求項１に記載の画像化器具。
【請求項４】
前記遮光体は、１０μｍから２５μｍの厚さを有するカーボングラファイトである、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像化器具。
【請求項５】
前記遮光体は、１２μｍから２４μｍの厚さを有するアルミニウムである、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像化器具。
【請求項６】
請求項１に記載の画像化器具と、
前記シンチレータから放出される蛍光を撮像する撮像素子と、
を備える、放射線の画像化装置。
【請求項７】
前記シンチレータと前記撮像素子との間に配置され、前記蛍光を前記撮像素子に集光する対物レンズをさらに備える、請求項６に記載の画像化装置。
【請求項８】
請求項６に記載の画像化装置を組み込んだ光学顕微鏡。
【請求項９】
被験体を容器に収容する工程であり、被験体が取り込む放射性核種を含む培地を底面の容器内部側に載置し、前記底面を通じて前記放射性核種から放出される放射線を透過させる工程と、
前記底面の容器外部側に遮光体を配置し、前記被験体に照射される光を遮光し前記放射線を透過させる工程と、
前記遮光体の前記容器とは反対側にシンチレータを配置し、透過した前記放射線を蛍光に変換して放出する工程と、
撮像素子を用いて、前記シンチレータから放出される蛍光を撮像する工程と、
を含む、放射線の画像化方法。
【請求項１０】
被験体を載置する遮光体であり、被験体が取り込む放射性核種を含む培地を表面に載置し、前記被験体に照射される光を遮光し、前記放射性核種から放出される放射線を透過させる遮光体と、
前記遮光体の前記培地とは反対側に配置され、前記放射線が照射されると蛍光を放出するシンチレータと、
前記シンチレータから放出される蛍光を撮像する撮像素子と、
を備える、放射線の画像化装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験体に取り込ませた放射性核種から放出される放射線を画像化する器具、当該器具を備える画像化装置および当該装置を用いた画像化方法、並びに当該装置を組み込んだ光学顕微鏡に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
現代の農業において肥料は必要不可欠となっている。近年では鉱物資源の枯渇問題や世界情勢の影響により、リン鉱石等の肥料の価格が高騰する状況が続いている。我が国は化学肥料の多くを海外からの輸入に依存していることから、持続可能な農業を行うためには、施肥量を管理することにより、少ない施肥量でも農作物を効率的に栽培することが求められている。
【０００３】
土壌側の改善項目には、例えば土壌の状態を診断して、不足している肥料の要素だけを土壌に補うことや、無機元素の吸収に貢献する土壌微生物を利用することなどがある。農作物側の改善項目には、例えば農作物が肥料を吸収する機構を明らかにすることがある。例えば特許文献１には、植物内での物質の動態に関する画像をリアルタイムで取得する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－１１１６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
農作物が肥料を吸収する機構を、すなわち植物が元素を吸収する機構をより詳細に明らかにすることができれば、農作物が肥料を吸収する能力をさらに高めることができると期待される。農作物は植物であり、生体である植物の生理活性には光合成を行うための光の照射が必要である。しかしながら特許文献１の技術では、画像を取得する間、被験体である植物は遮光されており生理活性が低下している。植物が元素を吸収する機構をより詳細に明らかにするために、植物の生理活性を保ちながら、植物内での物質の動態を明らかにする技術が求められている。
【０００６】
本発明は、生体内での物質の動態に関する画像を、生体の生理活性を保ちながら取得することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明は、例えば以下に示す態様を含む。
【０００８】
（項１）
被験体を収容する容器であり、被験体が取り込む放射性核種を含む培地を底面の容器内部側に載置し、前記底面が前記放射性核種から放出される放射線を透過させる容器と、
前記底面の容器外部側に配置され、前記被験体に照射される光を遮光し前記放射線を透過させる遮光体と、
前記遮光体の前記容器とは反対側に配置され、前記放射線が照射されると蛍光を放出するシンチレータと、
を備える、放射線の画像化器具。
（項２）
前記底面はさらに、前記被験体に照射される光を透過させる、項１に記載の画像化器具。
（項３）
前記遮光体は前記容器と一体化されている、項１に記載の画像化器具。
（項４）
前記遮光体は、１０μｍから２５μｍの厚さを有するカーボングラファイトである、項１から３のいずれか一項に記載の画像化器具。
（項５）
前記遮光体は、１２μｍから２４μｍの厚さを有するアルミニウムである、項１から３のいずれか一項に記載の画像化器具。
（項６）
項１から５のいずれか一項に記載の画像化器具と、
前記シンチレータから放出される蛍光を撮像する撮像素子と、
を備える、放射線の画像化装置。
（項７）
前記シンチレータと前記撮像素子との間に配置され、前記蛍光を前記撮像素子に集光する対物レンズをさらに備える、項６に記載の画像化装置。
（項８）
項６または７に記載の画像化装置を組み込んだ光学顕微鏡。
（項９）
被験体を容器に収容する工程であり、被験体が取り込む放射性核種を含む培地を底面の容器内部側に載置し、前記底面を通じて前記放射性核種から放出される放射線を透過させる工程と、
前記底面の容器外部側に遮光体を配置し、前記被験体に照射される光を遮光し前記放射線を透過させる工程と、
前記遮光体の前記容器とは反対側にシンチレータを配置し、透過した前記放射線を蛍光に変換して放出する工程と、
撮像素子を用いて、前記シンチレータから放出される蛍光を撮像する工程と、
を含む、放射線の画像化方法。
（項１０）
被験体を載置する遮光体であり、被験体が取り込む放射性核種を含む培地を表面に載置し、前記被験体に照射される光を遮光し、前記放射性核種から放出される放射線を透過させる遮光体と、
前記遮光体の前記培地とは反対側に配置され、前記放射線が照射されると蛍光を放出するシンチレータと、
前記シンチレータから放出される蛍光を撮像する撮像素子と、
を備える、放射線の画像化装置。
（項１１）
被験体を遮光体に載置する工程であり、被験体が取り込む放射性核種を含む培地を表面に載置し、前記被験体に照射される光を遮光し、前記放射性核種から放出される放射線を透過させる工程と、
前記遮光体の前記培地とは反対側にシンチレータを配置し、透過した前記放射線を蛍光に変換して放出する工程と、
撮像素子を用いて、前記シンチレータから放出される蛍光を撮像する工程と、
を含む、放射線の画像化方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、生体内での物質の動態に関する画像を、生体の生理活性を保ちながら取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係る放射線の画像化装置の模式的な構成を示す図である。
一実施形態に係る放射線の画像化装置の斜視図である。
図２に示す画像化装置の分解斜視図である。
図２に示す画像化装置のＡ－Ａ線に沿う断面図である。
一実施形態に係る放射線の画像化装置を光学顕微鏡に組み込む場合の模式的な構成を示す図である。
図５に示す放射線の画像化装置を組み込んだ光学顕微鏡の模式的な構成を示す図である。
他の実施形態に係る放射線の画像化装置の模式的な構成を示す図である。
さらに他の実施形態に係る放射線の画像化装置の模式的な構成を示す図である。
実施例１に係る撮像結果であり、イネの幼植物について根の形態の違いによるリン酸の吸収能力を可視化した例である。
実施例２に係る撮像結果であり、シロイヌナズナについて根がリン酸を吸収する機能を可視化した例である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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