基于Geant4-DNA模拟质子辐照线虫DNA链损伤的生物效应研究

1

作者 季涛涛 李桃生 +1 位作者 余威悦 徐照 《中华放射医学与防护杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期562-570,共9页

目的使用Geant4-DNA工具包计算质子致线虫生殖细胞的DNA损伤产额及相对生物效能(RBE)值,探究质子辐照线虫的生物效应。方法使用Geant4-DNA工具包中希尔伯特曲线构建直径为20μm的线虫生殖细胞DNA模型;模拟100、50、20、5和2 MeV的质子... 目的使用Geant4-DNA工具包计算质子致线虫生殖细胞的DNA损伤产额及相对生物效能(RBE)值,探究质子辐照线虫的生物效应。方法使用Geant4-DNA工具包中希尔伯特曲线构建直径为20μm的线虫生殖细胞DNA模型;模拟100、50、20、5和2 MeV的质子辐射造成的DNA损伤,获得不同的物理构造函数、能量阈值(ET)模型和自由基清除距离与DNA双链断裂产额(YDSBs)的关系,并与生物学实验数据(20 MeV质子)进行对比验证。计算不同能量质子诱导DNA损伤的具体类型以及基于RBE_(DSB)数学模型的质子RBE_(DSB)值。结果在不同的物理构造函数、ET模型以及自由基清除距离3个参数下,质子诱导的DNA损伤分析结果表明,当选取构造函数2时,质子诱导的YDSBs最低,构造函数4和构造函数6诱导的YDSBs相差不大;随着单能ET的增加,质子诱导的YDSBs在逐渐降低;当自由基清除距离越长时,质子诱导的YDSBs越高。与生物实验数据对比结果表明,选取构造函数4、21.25 eV的单能ET模型以及9 nm的自由基清除距离时,其模拟结果与相关实验数据最接近,两者相差约8.3%。质子的RBE_(DSB)计算结果表明,其值在1.02~1.85范围内变化,质子能量越低,RBE_(DSB)越高。结论基于Geant4-DNA模拟质子诱导线虫的YDSBs与相关分子生物学检测结果吻合较好,为理解和预测质子辐射诱导的生物效应提供了重要手段。 展开更多

关键词 Geant4-DNA 线虫 质子 DNA双链断裂 相对生物效能

原文传递

基于DNA双链断裂损伤簇的相对生物效能模拟计算 被引量：1

2

作者 唐菁 马骥祥 +2 位作者 李志媛 李杰 张鹏程 《中华放射医学与防护杂志》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期489-498,共10页

目的从追溯辐射引起的DNA损伤机制出发,根据基本的生物物理原理获取DNA双链断裂(DSB)损伤簇表示的相对生物效能(RBE)值,探讨DNA损伤与染色体畸变、生殖细胞死亡生物效能的相似性。方法以低能电子、质子、α粒子作为研究对象,通过辐射物... 目的从追溯辐射引起的DNA损伤机制出发,根据基本的生物物理原理获取DNA双链断裂(DSB)损伤簇表示的相对生物效能(RBE)值,探讨DNA损伤与染色体畸变、生殖细胞死亡生物效能的相似性。方法以低能电子、质子、α粒子作为研究对象,通过辐射物理化学模型,模拟细胞核受粒子辐射的过程。在基于损伤点密度的含噪声密度聚类(DBSCAN)算法的基础上,改进DSB损伤簇分类方法,以减弱模拟过程中损伤点与能量沉积随机分布假设的联系,使得DSB损伤簇更接近于非随机分布。计算获得DSB损伤簇的产额,提出以DSB损伤簇计算RBE值的方法。结果2 MeVα粒子的DSB损伤簇RBE值(12.29)与生物实验中染色体片段(15.3±5.9)、细胞存活(14.7±5.1)表示的RBE相近。结论高传能线密度(LET)电离辐射后,不同于简单DSB,DSB损伤簇的RBE与染色体畸变、细胞存活生物效能存在一定的相似性。 展开更多

关键词 DNA双链断裂损伤簇 相对生物效能 含噪声密度聚类算法

原文传递

低剂量氚相对生物效能的实验研究与建议

3

作者 崔凤梅 王冰 +1 位作者 赵骅 周湘艳 《国际放射医学核医学杂志》 2023年第10期608-614,共7页

笔者从辐射防护的角度概述了核聚变燃料氚低剂量照射下的相对生物效能(RBE)的研究。选择指数递减剂量率和恒定剂量率2种氚照射方式, 观察研究以下生物学指标:卵母细胞和精母细胞的显性致死突变率, 显性骨骼突变率, 初级卵母细胞和精原... 笔者从辐射防护的角度概述了核聚变燃料氚低剂量照射下的相对生物效能(RBE)的研究。选择指数递减剂量率和恒定剂量率2种氚照射方式, 观察研究以下生物学指标:卵母细胞和精母细胞的显性致死突变率, 显性骨骼突变率, 初级卵母细胞和精原细胞的存活率, 以及外周血淋巴细胞和胎肝嗜多染红细胞微核细胞率。计算2种氚照射方式下的RBE值, 并分析RBE的影响因素。结果显示, 在累积剂量为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 Gy/10 d的条件下, 指数递减剂量率和恒定剂量率2种氚照射方式下的RBE值为2.9~4.2。为了辐射防护的目的, 建议将低传能线密度(LET)辐射对生物群的RBE值设定为3.0~3.5。如果估计暴露于氚β粒子或其他低LET辐射或接近导出考虑参考水平下, 则可能需要采用较高的RBE值进行评估, 以更为准确地估计辐射的危险度。 展开更多

关键词 氚 辐射 电离 相对生物效能

原文传递

ICRP第148号出版物《参考动物和植物的辐射权重》内容简介及中国学者的贡献

4

作者 刘玉龙 王冰 崔凤梅 《国际放射医学核医学杂志》 2023年第10期652-658,共7页

核聚变的推广应用是国家重要的能源战略。伴随着氚向环境中排放量的增加以及氚在众多领域中的广泛应用, 人类受到低剂量氚照射的概率也随之增加。2021年国际放射防护委员会(ICRP)第148号出版物《参考动物和植物的辐射权重》正式发布。... 核聚变的推广应用是国家重要的能源战略。伴随着氚向环境中排放量的增加以及氚在众多领域中的广泛应用, 人类受到低剂量氚照射的概率也随之增加。2021年国际放射防护委员会(ICRP)第148号出版物《参考动物和植物的辐射权重》正式发布。在其选用的资料中, 均引用了中国学者的相关文献及氚相对生物效能(RBE)的研究结果。笔者以ICRP第148号出版物为基础, 概述了低能氚β粒子对不同生物终点影响的RBE值, 总结了我国学者对氚研究所做出的贡献, 并对氚的进一步研究进行了展望, 旨在推动对氚的纵深研究进展, 为氚的辐射防护做出应有的贡献。 展开更多

关键词 氚 国际放射防护委员会 Β粒子 相对生物效能 生物终点

原文传递

重离子^(12)C^(6+)对^(60)Coγ射线诱发淋巴细胞微核效应的比较研究 被引量：3

5

作者 雷苏文 苏旭 +5 位作者 白玉书 王菊芳 马剑锋 黄绮龙 关树荣 李文建 《中华放射医学与防护杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期151-153,共3页

目的　比较重离子束1 2 C6+对60 Coγ射线照射人离体血诱发淋巴细胞微核的效应。方法　用60 Coγ射线和地面加速器产生的重离子1 2 C6+(平均LET为 36 70keV μm) ,不同剂量照射离体人血 ,用CB微核法观察双核淋巴细胞的微核 ,计算重离子... 目的　比较重离子束1 2 C6+对60 Coγ射线照射人离体血诱发淋巴细胞微核的效应。方法　用60 Coγ射线和地面加速器产生的重离子1 2 C6+(平均LET为 36 70keV μm) ,不同剂量照射离体人血 ,用CB微核法观察双核淋巴细胞的微核 ,计算重离子束1 2 C6+对60 Coγ射线的相对生物效能。结果　在 0～ 6Gy剂量范围内 ,重离子束1 2 C6+对60 Coγ射线的相对生物效能在 4 1 9～ 1 78之间 ,平均为 2 56。结论　重离子束1 2 C6+比60 展开更多

关键词 放射治疗 重离子束^12C^6+ ^60Coγ射线 淋巴细胞微核率 相对生物效能

原文传递

用于细胞放射生物学研究的α照射模型 被引量：3

6

作者 张欣 郑文忠 +2 位作者 龚诒芬 李玮博 杨陟华 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 1996年第3期192-202,共11页

本文主要介绍我们建立的用于细胞放射生物学研究的α照射装置，包括：细胞培养室、照射室和控制装置等３部分。细胞照射用的放射源为６个活度在（３．３３－２００）ＭＢｑ范围内的２３８Ｐｕ电镀源，通过旋转放射源装置和非同轴转动准... 本文主要介绍我们建立的用于细胞放射生物学研究的α照射装置，包括：细胞培养室、照射室和控制装置等３部分。细胞照射用的放射源为６个活度在（３．３３－２００）ＭＢｑ范围内的２３８Ｐｕ电镀源，通过旋转放射源装置和非同轴转动准直器提供了一个均匀性优于５％的辐射场。培养室内可通５％ＣＯ２的空气混合气体及保持室内温度为３７．３±０．４℃。用金硅面垒探测器测得α粒子到达细胞表面的能量为３．９４ＭｅＶ，细胞核所受最大和最小剂量率分别为２０和０．３３ｃＧｙ／ｍｉｎ。用此装置研究了小鼠Ｃ３Ｈ１０Ｔ１／２细胞的存活曲线和以６０Ｃｏγ射线为参比的相对生物效能（ＲＢＥ）。得到细胞的平均致死剂量为０．５７Ｇｙ，在存活份额为８０％、３７％、５％时，相应的相对生物效能分别为１１．３、６．６和４．２。 展开更多

关键词 α照射装置 吸收剂量 细胞存活曲线 相对生物效能

下载PDF 职称材料

0.8 MeV单能中子照射洋葱萌发种子后在根尖细胞中诱发微核的相对生物效能 被引量：1

7

作者 张文艺 焦玲 星正治 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期162-165,共4页

通过由加速器产生的0.8 MeV单能中子和60Coγ射线照射洋葱萌发种子,观察在根尖细胞中微核诱发率,从而更好地了解中子相对生物效能(RBE)。洋葱萌发种子照射单位剂量0.8 MeV单能中子和60Coγ射线后,根尖细胞中的微核诱发率分别为111±... 通过由加速器产生的0.8 MeV单能中子和60Coγ射线照射洋葱萌发种子,观察在根尖细胞中微核诱发率,从而更好地了解中子相对生物效能(RBE)。洋葱萌发种子照射单位剂量0.8 MeV单能中子和60Coγ射线后,根尖细胞中的微核诱发率分别为111±6.7(10-2Gy-1)和3.59±0.19(10-2Gy-1)。因此,以60Coγ射线为参考辐射时,0.8 MeV单能中子在洋葱根尖细胞诱发微核的相对生物效能(RBE)值为31.0±2.5。与252Cf裂变中子的RBE比较,0.8 MeV单能中子照射在洋葱根尖细胞中诱发微核的RBE值要高。 展开更多

关键词 单能中子 微核 洋葱萌发种子 相对生物效能

下载PDF 职称材料

有机氚化物对离体培养小鼠胎儿中脑细胞增殖及分化的影响 被引量：1

8

作者 王冰 渡边惠子 《中华放射医学与防护杂志》 CAS CSCD 北大核心 1997年第5期319-323,共5页

作者就四种有机氚化物对体外培养细胞的增殖及分化的影响进行了研究。方法细胞取自１１日胎龄小鼠中脑组织，对其进行高密度细胞培养，并加入有机氚化物与培养液。结果中脑细胞的分化比增殖对辐射更敏感。辐射引起剂量依赖性的培养细胞... 作者就四种有机氚化物对体外培养细胞的增殖及分化的影响进行了研究。方法细胞取自１１日胎龄小鼠中脑组织，对其进行高密度细胞培养，并加入有机氚化物与培养液。结果中脑细胞的分化比增殖对辐射更敏感。辐射引起剂量依赖性的培养细胞ＤＮＡ和蛋白质含量的减少。以各指标５０％的抑制剂量，用Ｘ射线为参考辐射估算的氚ＲＢＥ值在４．６～８．７范围。混合辐射，特别是当使用３Ｈ－ＴｄＲ时，能更有效地抑制中脑细胞的分化。０．０５Ｇｙ即可产生可检测到的抑制效应。结论高密度中脑细胞培养系统对辐射极为敏感，来自有机氚化物的β射线对该系统中细胞的增殖及分化的抑制作用与参考辐射Ｘ射线相比较，具有极高的相对生物效应比值。 展开更多

关键词 有机氚化物 胎儿 中脑细胞 相对生物效能

原文传递

放射卫生

9

《中国妇幼卫生杂志》 1999年第5期303-305,共3页

关键词 放射医学 电离辐射 全身照射 天然放射性核素 细胞凋亡 交叉适应性反应 蛋白激酶C 14MeV中子 毫米波 相对生物效能

下载PDF 职称材料

国际放射防护委员会(ICRP)第118任务组介绍

10

《辐射防护通讯》 2021年第2期41-42,共2页

国际放射防护委员会(ICRP)第118任务组(TG 118)是第1和第2分委员会共同下设的一个任务组。它的任务是研究“相对生物效能(RBE)、品质因数(Q)和辐射权重因数(w_(R))”。任务组首先审核自2000年代早期以来关于RBE、Q和wR的文献,并更新ICRP... 国际放射防护委员会(ICRP)第118任务组(TG 118)是第1和第2分委员会共同下设的一个任务组。它的任务是研究“相对生物效能(RBE)、品质因数(Q)和辐射权重因数(w_(R))”。任务组首先审核自2000年代早期以来关于RBE、Q和wR的文献,并更新ICRP第92号出版物中的相关内容。从那时起,许多新的工作被增加到文献中,包括关于非癌效应的工作、来自NASA研究的p^(+)HZE照射、临床工作与p^(+)、C和其他一些高LET离子、扩展布拉格峰(SOBP)研究、来自体内核素的RBE和RBE建模。关于限制RBE_(m)的低剂量讨论也包括在内,并考虑多终点(癌症或其他)剂量响应曲线和包括DDREF在内的剂量率效应。 展开更多

关键词 国际放射防护委员会 剂量响应曲线 剂量率效应 ICRP RBE 相对生物效能 布拉格峰 辐射权重因数

下载PDF 职称材料

18.8MeV质子与^(60)Coγ射线诱发人淋巴细胞染色体畸变比较 被引量：3

11

作者 杜杰 陈英 +3 位作者 闫学昆 张学清 王仲文 方军 《辐射防护通讯》 2009年第3期13-17,共5页

采用18.8 MeV单能质子和60Coγ射线对2名健康男性外周血进行照射,照射剂量分别为0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0和5.0 Gy,剂量率为0.5 Gy/min,观察染色体dic+r畸变,分别建立每细胞dic+r畸变率与18.8 MeV单能质子和60Coγ射线的剂量-效应... 采用18.8 MeV单能质子和60Coγ射线对2名健康男性外周血进行照射,照射剂量分别为0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0和5.0 Gy,剂量率为0.5 Gy/min,观察染色体dic+r畸变,分别建立每细胞dic+r畸变率与18.8 MeV单能质子和60Coγ射线的剂量-效应曲线,并对生物效能进行比较。结果表明:18.8 MeV单能质子诱发人外周血淋巴细胞染色体dic+r畸变的最佳回归方程为Y=0.277D+0.013D2(r2=0.984,p<0.01),60Coγ射线为Y=0.035D+0.039D2(r2=0.991,p<0.01);质子诱发染色体畸变的RBE值的范围是0.91~1.87,质子照射在剂量较低时,有较高的生物效能;质子均匀照射诱发的染色体畸变dic+r在细胞间的分布符合泊松分布,与γ射线一致。 展开更多

关键词 染色体畸变 剂量-效应 相对生物效能质子

下载PDF 职称材料

相对生物效能(RBE)、品质因子(Q)和辐射加权因子(W_(R))ICRP工作组TG 118的工作进展

12

《辐射防护通讯》 2023年第1期32-32,共1页

TG 118是国际放射防护委员会(ICRP)第一及第二分委员会下辖的专责小组。工作组将首先回顾21世纪初以来关于相对生物效能RBE、品质因子Q和辐射加权因子W_(R)的文献,并更新ICRP第92号出版物中给出的信息。从那时起,许多新的研究被添加到... TG 118是国际放射防护委员会(ICRP)第一及第二分委员会下辖的专责小组。工作组将首先回顾21世纪初以来关于相对生物效能RBE、品质因子Q和辐射加权因子W_(R)的文献,并更新ICRP第92号出版物中给出的信息。从那时起,许多新的研究被添加到文献中,包括非癌症影响的研究;来自NASA研究的p+和HZE照射;p+、C离子和其他一些高LET离子的临床研究;扩散布拉格峰(SOBP)的研究;来自体内放射性核素的RBE和RBE建模。考虑到多终点(如癌症等)的剂量-反应曲线和包括DDREF在内的剂量率效应,以及对低剂量限RBE_( m)的讨论。 展开更多

关键词 相对生物效能 加权因子 剂量率效应 ICRP 放射性核素 国际放射防护委员会 RBE 布拉格峰

下载PDF 职称材料

电离辐射(ionizing radiation)

13

《辐射防护通讯》 2022年第1期47-47,共1页

电离辐射(ionizing radiation):为了辐射防护的目的,在生物材料内能够产生离子对的辐射。电离辐射的类型电离辐射可以根据不同目的进行分类。根据某电离辐射的相对生物效能,分为低传能线密度(Low-LET)辐射和高传能线密度(High-LET)辐射... 电离辐射(ionizing radiation):为了辐射防护的目的,在生物材料内能够产生离子对的辐射。电离辐射的类型电离辐射可以根据不同目的进行分类。根据某电离辐射的相对生物效能,分为低传能线密度(Low-LET)辐射和高传能线密度(High-LET)辐射,或者根据某电离辐射穿透屏蔽或人体的能力,分为强贯穿辐射和弱贯穿辐射。 展开更多

关键词 电离辐射 传能线密度 弱贯穿辐射 强贯穿辐射 辐射防护 相对生物效能 LOW

下载PDF 职称材料

相对生物效能、辐射品质因数及辐射权重因子

14

作者 G.W.Barendsen 《中华放射医学与防护杂志》 CAS CSCD 北大核心 1993年第6期432-432,共1页

关键词 相对生物效能 辐射权重因子 辐射品质因数

原文传递

国际放射防护委员会(ICRP)第118任务组介绍

15

《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期308-308,共1页

国际放射防护委员会(ICRP)第118任务组(TG 118)是第1和第2分委员会共同下设的一个任务组。它的任务是研究“相对生物效能(RBE)、品质因数(Q)和辐射权重因数(w_(R))”。任务组首先审核自2000年代早期以来关于RBE、Q和w_(R)的文献,并更新I... 国际放射防护委员会(ICRP)第118任务组(TG 118)是第1和第2分委员会共同下设的一个任务组。它的任务是研究“相对生物效能(RBE)、品质因数(Q)和辐射权重因数(w_(R))”。任务组首先审核自2000年代早期以来关于RBE、Q和w_(R)的文献,并更新ICRP第92号出版物中的相关内容。从那时起,许多新的工作被增加到文献中,包括关于非癌效应的工作、来自NASA研究的p^(+)HZE照射、临床工作与p^(+)、C和其他一些高LET离子、扩展布拉格峰(SOBP)研究、来自体内核素的RBE和RBE建模。关于限制RBE_(m)的低剂量讨论也包括在内,并考虑多终点(癌症或其他)剂量响应曲线和包括DDREF在内的剂量率效应。 展开更多

关键词 国际放射防护委员会 剂量响应曲线 剂量率效应 ICRP RBE 相对生物效能 布拉格峰 辐射权重因数

下载PDF 职称材料