Radiobiologie Moléculaire

Radiobiologie : une approche moléculaire pour étudier les effets des rayonnements sur les organismes vivants.

Introduction

La radiochimie est une science qui étudie les réactions nucléaires qui se produisent lorsque des cellules et des tissus vivants sont irradiés par des rayonnements ionisants. Cela fait partie de la physique médicale et de la radiobiologie,

La radiobiologie moléculaire est une branche scientifique et technique de la radiobiologie qui étudie l'interaction des rayonnements ionisants avec des objets biologiques au niveau des molécules, des biomembranes, des enzymes, des coenzymes, de divers acides nucléiques, etc. En raison de la complexité des processus moléculaires, physiques, physico-chimiques, méthodes de recherche biochimiques et biophysiques, ainsi que modélisation informatique utilisant des bases de données informatiques (modèles) d'objets de radiobiologistes moléculaires.

Comme le suggère le titre de la section, l'objet d'étude est l'interaction du rayonnement avec la matière vivante, son effet sur les macromolécules des cellules et d'autres systèmes biologiques dans leur ensemble. Dans le même temps, les molécules de rayonnement interagissent avec de nombreuses structures du biopolymère cellulaire, formant une grande variété de solutions et de produits iono-moléculaires ; tout cela affecte le fonctionnement des cellules et du corps. La radiolyse moléculaire est associée à des transformations atomiques - ionisation, excitation, dissociation. Une énergie d'ionisation de l'ordre de 4 à 5 eV est typique des produits de désintégration bêta. Étant donné que les composants individuels des molécules ont des efficacités différentes dans le processus de décomposition, nous pouvons parler de la probabilité d'un processus au sein d'une molécule (réaction ionique) ou d'une réaction atomique - absorption du rayonnement par un atome libre ou un radical, un polymère amorphe.

L'énergie d'ionisation des électrons lors de la radiolyse moléculaire est bien supérieure à E = 5 eV, elle atteint des valeurs de 8-9 à 30 eV, le processus est donc de haute énergie. Parallèlement à la radiolyse partielle des molécules, les produits finaux qui les suivent peuvent être des radicaux et des atomes libres. Les molécules excitées, dont la durée de vie atteint l'ordre de plusieurs picosecondes, sont des substances réactives et permettent un transfert d'électrons intramoléculaires dans des volumes importants, grâce à quoi elles sont capables de mener des réactions atomiques efficaces les unes à travers les autres, même à basse énergie. Le mécanisme d'excitation est une redistribution radiative de l'énergie dans la molécule, qui ne s'accompagne pas de transfert de charge et signifie que plusieurs électrons sont excités par un quantum. Une substance entrée dans un état excité peut se détendre via une transition radiative directe au même niveau d'énergie si rien ne l'interfère. La transition se produit sans entrave jusqu'à ce que le spectre des orbitales libres sur lesquelles se trouve l'état vibrationnel autorisé pour la transition soit épuisé et qu'il soit nécessaire de passer à une autre molécule. Le dernier résultat de l’effet d’adhésion est la transition vers un niveau d’énergie adjacent. L'effet conduit

La radiobiologie est la science qui étudie les effets des rayonnements ionisants sur les organismes vivants, notamment les cellules biologiques. Le niveau moléculaire est l'un des niveaux d'organisation des systèmes biologiques, auquel sont considérées les molécules et leurs interactions au sein d'une cellule, ainsi que les molécules entre cellules.

La radiobiologie moléculaire est une branche de l'étude des effets des rayonnements sur les tissus vivants au niveau moléculaire-cellulaire. Les domaines de recherche comprennent l'utilisation de diverses techniques radiologiques pour étudier les molécules et les atomes dans les cellules, ainsi que les effets des changements dans la composition chimique des cellules provoqués par les rayonnements. L'objectif de la radiobiologie moléculaire est de comprendre les mécanismes physiologiques impliqués dans les dommages cellulaires dus à l'exposition aux rayonnements ionisants.

Les processus clés étudiés en radiobiologie moléculaire sont les mécanismes cellulaires responsables de la formation de dommages causés par les radiations, la radiostimulation et la radiosensibilité de certains processus dans les cellules. Les mécanismes moléculaires de l'influence des rayonnements ionisants peuvent inclure la stimulation des processus d'oxydation et la formation de radicaux libres, l'activation d'enzymes et de protéines, la modification des acides nucléiques, etc.