초록 ▼

원리적으로 유망한 암 치료법인 붕소 중성자 포획 암 치료에 대한 연구를 국내에서도 활발하게 할 수 있도록 중성자를 쪼이는 설비와 붕소 농도를 분석할 수 있는 즉발 감마 방사화 분석 장치를 개발하여 하나로에 설치하였다. 이와 함께 하나로의 설비가 완성되었을 때 치료법을 개발하기 위한 기반 연구도 하였다. 하나로의 BNCT 설비에서는 거의 순수한 열중성자 빔을 얻으며, 시험관 및 동물 조사 시험에서 국소 조사에 의한 환자 임상까지 BNCT 연구의 모든 단계에 적용할 수 있고, 하나로의 다른 이용과 간섭 없이 함께 쓸 수 있다. 또한 표

원리적으로 유망한 암 치료법인 붕소 중성자 포획 암 치료에 대한 연구를 국내에서도 활발하게 할 수 있도록 중성자를 쪼이는 설비와 붕소 농도를 분석할 수 있는 즉발 감마 방사화 분석 장치를 개발하여 하나로에 설치하였다. 이와 함께 하나로의 설비가 완성되었을 때 치료법을 개발하기 위한 기반 연구도 하였다. 하나로의 BNCT 설비에서는 거의 순수한 열중성자 빔을 얻으며, 시험관 및 동물 조사 시험에서 국소 조사에 의한 환자 임상까지 BNCT 연구의 모든 단계에 적용할 수 있고, 하나로의 다른 이용과 간섭 없이 함께 쓸 수 있다. 또한 표준 열중성자장으로 활용할 수 있고, 동영상을 얻는 중성자 투과 비파괴 검사에 우수한 성능을 갖는 등 다목적 활용이 가능하다. 즉발 감마 방사화 분석 장치는 BNCT를 위한 붕소 농도 분석뿐만 아니라 일반적인 다핵종 동시 분석에 활용된다. 암 치료를 위한 BNCT 치료 기술 개발 연구에서는 선량 평가, 붕소 화합물의 거동, 붕소 화합물 개발에 대한 연구를 하였다. 중성자와 감마의 수송 계산과 측정 및 micro dosimetry 기술을 개발하였고, dose planning 프로그램의 도입을 추진하면서 국내에서의 프로그램 개발도 시도하였다. BPA에 I-123 및 F-18을 표지하여 SPECT 또는 PET로 붕소 분포 영상을 얻는 기술을 개발하였다. 이 기술을 임상에 적용하여 BPA가 뇌종양에 축적되는 특성 자료를 생산하였다. 또한 뇌 신경 전달 물질, 향정신성 물질, 항암제 등의 특성을 최대한 유지하면서 붕소 뭉치 화합물을 붙이는 기술을 개발하였다. 개발된 화합물에 대한 세포 실험을 통하여 기존 화합물보다 암세포 축적율이 약 10배인 유망한 붕소 화합물 3종을 발견하였다.

Abstract ▼

In order to support the domestic research on the boron neutron capture therapy(BNCT) which is a promising treatment method for tumor in principle, a neutron irradiation facility and a prompt gamma neutron activation analysis (PGNAA) equipment for the boron concentration measurement are developed and

In order to support the domestic research on the boron neutron capture therapy(BNCT) which is a promising treatment method for tumor in principle, a neutron irradiation facility and a prompt gamma neutron activation analysis (PGNAA) equipment for the boron concentration measurement are developed and installed at HANARO. Meanwhile basic research has been performed to develop BNCT medical technology using above HANARO facilities when they are ready. The HANARO BNCT facility gives almost pure thermal neutron beam, it can be applied to all level of BNCT research from the cell culture and animal study to clinical trials by focussed irradiation, and its use does not cause any interference with other utilization. It can also be used for other purposes such as standard thermal neutron field and a dynamic neutron radiography with excellent features. The PGNAA equipment will be used not only for the boron concentration measurement but also for the general multi-element simultaneous analyses. The medical research for BNCT covers basic research on dose evaluation, boron compound behaviour and new compound development. Technologies for neutron and gamma transport calculation and their measurement, and micro dosimetry are developed. While import of a dose planning program has been pushed, domestic development of the program has been tried. Imaging technologies for boron distribution using SPECT or PET are developed by labeling I-123 or F-18 to BPA. Data for the BPA accumulation into the brain tumor are produced by clinical trials of the technology. A general and versatile method for the synthesis of o-carborane clusters containing of their important biological activities as neurotransmitter, antipsychotic or anticancer is developed. We found three promising compounds of which accumulation into B-16 melanoma cell is about 10 times of BPA.

목차 Contents

• 목 차
  
  제 1 장 연구 개발 과제 개요 1
  제 1 절 연구 개발 목적 1
  제 2 절 연구 개발 필요성 3
  1. 기술적 측면 3
  2. 경제ㆍ산업적 측면 4
  3. 사회적 측면 5
  제 3 절 연구 개발 범위 6
  1. 하나로에 최적인 열중성자 BNCT 조사 설비 개발 6
  2. 하나로에 최적인 붕소 농도 분석 장치 개발 6
  3. 암 치료를 위한 BNCT 치료 기술 개발 7
  제 4 절 연구 개발 추진 방법 9
  
  제 2 장 국내ㆍ외 기술 개발 현황 10
  제 1 절 국외 기술 개발 현황 10
  1. 원자로 이전의 연구 10
  2. 원자로 이용 연구 11
  3. 원자로 이외의 중성자 이용 연구 18
  4. Gd 이용 연구 20
  5. 붕소 화합물 개발 연구 20
  6. 선량 평가 및 방사선 생물학 연구 21
  7. BNCT의 주요 현안과 전망 23
  제 2 절 국내 기술 개발 현황 25
  
  제 3 장 연구 개발 수행 내용 및 결과 28
  제 1 절 하나로의 BNCT 설비 개발 28
  1. 하나로의 BNCT 설비 개념 28
  2. 주요 부품 준비 및 성능 시험 32
  3. 하나로 BNCT 설비의 설치 40
  4. 설비 성능 시험과 보완 48
  5. 설비의 활용성 개발 87
  제 2 절 하나로의 붕소 농도 분석 장치 개발 104
  1. 하나로의 붕소 농도 분석 장치 개요 104
  2. 장치 설치 106
  3. 장치 성능 시험 및 붕소 농도 분석 시험 107
  4. 감마선 분광계통 개선 108
  5. Doppler 확장된 붕소 피크 분석 기법 개발 113
  제 3 절 BNCT 선량 평가 기술 개발 121
  1. 하나로 BNCT 설비의 중성자 및 감마선속 예측 121
  2. Dose Planning 기술 개발 127
  3. 중성자 및 감마선속 측정 체계 확립 141
  4. Micro-dosimetry 162
  제 4 절 BNCT 전임상 및 임상연구 174
  1. 붕소의 체내 동태 파악 174
  2. 붕소 전달 연구 187
  제 5 절 붕소화합물의 개발 216
  1. 이론적-실험적 접근 방법 216
  2. 합성 216
  3. 생화학적 성질 237
  4. 연구결과 238
  
  제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 241
  제 1 절 하나로에 최적인 열중성자 BNCT 조사 설비 개발 241
  제 2 절 하나로에 최적인 붕소 농도 분석 장치 개발 242
  제 3 절 암 치료를 위한 BNCT 치료 기술 개발 242
  1. BNCT 선량 평가 기술 개발 242
  2. BNCT를 위한 전임상 및 임상 연구 243
  3. 새로운 기능성 붕소 화합물 합성 244
  
  제 5 장 연구 개발 결과의 활용 계획 245
  제 1 절 연구 개발 결과물 245
  제 2 절 연구 개발 결과의 활용 계획 247
  제 3 절 기대 효과 249
  
  제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외 과학기술정보 250
  
  참고 문헌 250