Strahlenbiologie Molekular

Strahlenbiologie: ein molekularer Ansatz zur Untersuchung der Auswirkungen von Strahlung auf lebende Organismen.

Einführung

Radiochemie ist eine Wissenschaft, die Kernreaktionen untersucht, die auftreten, wenn lebende Zellen und Gewebe mit ionisierender Strahlung bestrahlt werden. Es ist Teil der medizinischen Physik und Strahlenbiologie,

Die molekulare Radiobiologie ist ein wissenschaftlicher und technischer Zweig der Radiobiologie, der die Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit biologischen Objekten auf der Ebene von Molekülen, Biomembranen, Enzymen, Coenzymen, verschiedenen Nukleinsäuren usw. untersucht. Aufgrund der Komplexität molekularer Prozesse, physikalischer, physikalisch-chemischer, biochemische und biophysikalische Forschungsmethoden sowie Computermodellierung unter Verwendung von Computerdatenbanken (Modellen) von Objekten molekularer Radiobiologen.

Wie der Titel des Abschnitts vermuten lässt, ist das Untersuchungsobjekt die Wechselwirkung von Strahlung mit lebender Materie und ihre Wirkung auf die Makromoleküle von Zellen und anderen biologischen Systemen als Ganzes. Gleichzeitig interagieren Strahlungsmoleküle mit zahlreichen Strukturen des zellulären Biopolymers und bilden eine Vielzahl ionenmolekularer Lösungen und Produkte; All dies beeinflusst die Funktion der Zellen und des Körpers. Die molekulare Radiolyse ist mit atomaren Transformationen verbunden – Ionisation, Anregung, Dissoziation. Für Beta-Zerfallsprodukte ist eine Ionisierungsenergie in der Größenordnung von 4–5 eV typisch. Da einzelne Bestandteile von Molekülen unterschiedliche Effizienzen im Zersetzungsprozess haben, können wir von der Wahrscheinlichkeit eines Prozesses innerhalb eines Moleküls (ionische Reaktion) oder von einer atomaren Reaktion sprechen – der Absorption von Strahlung durch ein freies Atom oder Radikal, ein amorphes Polymer.

Die Ionisierungsenergie von Elektronen bei der molekularen Radiolyse ist viel größer als E = 5 eV, sie erreicht Werte von 8-9 bis 30 eV, der Prozess ist also energiereich. Neben der teilweisen Radiolyse von Molekülen können die Endprodukte danach Radikale und freie Atome sein. Angeregte Moleküle, deren Lebensdauer die Größenordnung von mehreren Pikosekunden erreicht, sind reaktive Substanzen und ermöglichen einen intramolekularen Elektronentransfer in erheblichen Volumina, wodurch sie auch bei niedrigen Energien effiziente atomare Reaktionen untereinander durchführen können. Der Anregungsmechanismus ist eine strahlende Energieumverteilung im Molekül, die nicht mit einer Ladungsübertragung einhergeht und dazu führt, dass mehrere Elektronen durch ein Quant angeregt werden. Eine Substanz, die in einen angeregten Zustand gelangt ist, kann sich durch einen direkten Strahlungsübergang entlang des gleichen Energieniveaus wieder entspannen, wenn nichts dagegen spricht. Der Übergang erfolgt ungehindert, bis das Spektrum der freien Orbitale, auf denen sich der für den Übergang zulässige Schwingungszustand befindet, erschöpft ist und ein Wechsel zu einem anderen Molekül erforderlich ist. Das letzte Ergebnis des Adhäsionseffekts ist der Übergang zu einem benachbarten Energieniveau. Der Effekt führt

Die Strahlenbiologie ist die Wissenschaft, die die Auswirkungen ionisierender Strahlung auf lebende Organismen, insbesondere biologische Zellen, untersucht. Die molekulare Ebene ist eine der Organisationsebenen biologischer Systeme, auf der Moleküle und ihre Wechselwirkungen innerhalb einer Zelle sowie Moleküle zwischen Zellen betrachtet werden.

Die molekulare Radiobiologie ist ein Zweig der Untersuchung der Wirkung von Strahlung auf lebendes Gewebe auf molekular-zellulärer Ebene. Zu den Forschungsgebieten gehören der Einsatz verschiedener radiologischer Techniken zur Untersuchung von Molekülen und Atomen in Zellen sowie die Auswirkungen von durch Strahlung verursachten Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung von Zellen. Ziel der molekularen Radiobiologie ist es, die physiologischen Mechanismen zu verstehen, die bei der Zellschädigung durch die Einwirkung ionisierender Strahlung eine Rolle spielen.

Die Schlüsselprozesse, die in der molekularen Strahlenbiologie untersucht werden, sind die zellulären Mechanismen, die für die Entstehung von Strahlenschäden, die Strahlenstimulation und die Strahlenempfindlichkeit bestimmter Prozesse in Zellen verantwortlich sind. Zu den molekularen Mechanismen des Einflusses ionisierender Strahlung können die Stimulierung von Oxidationsprozessen und die Bildung freier Radikale, die Aktivierung von Enzymen und Proteinen, die Modifikation von Nukleinsäuren usw. gehören.