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用語一覧

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窒素同位体

  陽子数(原子番号) 中性子数 質量数
14N 7 7 14
15N 7 8 15

酸素同位体

  陽子数(原子番号) 中性子数 質量数
16O 8 8 16
17O 8 9 17
18O 8 10 18

同位体(同位元素)は原子番号(陽子数)が同じで質量数(陽子と中性子の数の和)が異なる元素で、安定同位体 (Stable Isotope、安定同位元素)と放射性同位体 (Radioisotope)の2種類に大別されます。たとえば炭素(C)では、12Cと13Cが安定同位体であり、14C等他の同位体は放射性同位体です。放射性同位体は時間とともに電子・陽子・中性子・電磁波を放出するため他の核種に変化してゆきますが(放射性崩壊)、安定同位体 は一定の比率で自然界に安定に存在しています。安定同位体には、炭素安定同位体(12Cと13C)のほか、水素安定同位体(1Hと2H(D))、窒素安定同位体(14Nと15N)、酸素安定同位体(16O、17O、18O)など周期律表に表される元素のほとんどに安定同位体があります。化学的性質がほぼ同じで、質量数や核スピン量子数等物理的性質が異なることを利用した安定同位体化学とそのアプリケーションは近年目覚しい発展を遂げ、様々な先端分野で広く利用されています。安定同位体試薬は一般試薬と同等の法規で入手可能です。

安定同位体製品情報 

二重標識水(DLW)法は、D(重水素)と18O(酸素-18)の2種類の安定同位体で標識された水(D218O)を摂取した後に尿中の安定同位体比(H/D,16O/18O)の変化を測定し、生体が1日に消費する総エネルギー量(Total Energy Expenditure:TEE)を算出する方法です。
TEEの測定には、ヒューマンメタボリックチャンバー(ヒューマンカロリーメーター)や加速度法などがありますが、二重標識水(DLW)法は、日常生活を制限することなくTEEを高精度に測定できる測定法です。

DLW製品情報 

ポジトロン断層撮影法「PET」は、ポジトロン(陽電子)検出を利用した生体機能診断のための断層撮影技術です。ポジトロンを放出して核崩壊するポジトロン核種で標識された薬剤を生体に投与し、その薬剤の分布をポジトロン検出専用のPETカメラで断層画像として得ることで疾患部位の特定・悪性度を診断することができます。ポジトロン核種には、炭素-11(11C)・窒素-13(13N)・酸素-15(15O)・フッ素-18(18F)など生体を構成する元素があります。これらのポジトロンを標識した化合物をターゲットとした創薬・診断薬開発研究がさまざまな疾患を対象として行われています。
近年、PETはがん診療の分野で活躍しています。がん細胞はエネルギーの消費が激しく、エネルギー源となるブドウ糖を正常な細胞に比べて大量に細胞内に取り込みます。PET検査ではこの性質を利用し、ブドウ糖様の検査薬(18F-fluorodeoxy glucose = FDG)でがんの病巣を画像でつきとめます。
フッ素-18(18F)は、化学反応性が高く半減期110分とポジトロン放出核のなかでは長いため、PET診断薬FDGの標識核種として普及しています。酸素-18(18O)を原料としてサイクロトロンで加速した陽子を照射することで得られます。

PET製品情報 

自然界には、化合物を構成する原子の元素組成が同じであっても質量数の異なる安定同位体が存在します。例として、炭素には12Cと13Cの2種類の安定同位体が存在し、それぞれの同位体組成は、12C約98.892%,13C約1.108%です。
わずかな同位体組成の変動を拡大し、わかりやすく表現したものが同位体比で、δ値(パーミル:‰)で表現されます。δ値とは、各元素について決められた同位体標準物質(スタンダード)の同位体比からのずれを千分率で表したものです。
δ[単位‰、パーミル]= [(RS/RR)-1]×1000(ただし、RSとRRは測定試料と標準物質の同位体比) 近年、安定同位体比を用いた研究は、農学,海洋,環境,食品等、様々な分野で幅広く実施されています。定性的な指標となる安定同位体比は、物質の移動循環により形態が変化した後も供給源の同位体比を反映するため、安定同位体分析により得られた安定同位体比は、分析対象物の由来(起源)を知る貴重な情報となります。
わずかな安定同位体比の差異を測定するには、安定同位体比分析に特化した専用の安定同位体比質量分析計の利用が必要です。

安定同位体比質量分析情報 


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