Radiobiológia Molekuláris

Radiobiológia: a sugárzás élő szervezetekre gyakorolt ​​hatásának tanulmányozásának molekuláris megközelítése.

Bevezetés

A radiokémia olyan tudomány, amely az élő sejtek és szövetek ionizáló sugárzással történő besugárzása során fellépő magreakciókat vizsgálja. Az orvosi fizika és a sugárbiológia része,

A molekuláris radiobiológia a sugárbiológia tudományos és műszaki ága, amely az ionizáló sugárzás biológiai objektumokkal való kölcsönhatását vizsgálja molekulák, biomembránok, enzimek, koenzimek, különböző nukleinsavak stb. szintjén. A molekuláris folyamatok összetettsége miatt a fizikai, fizikai-kémiai, biokémiai és biofizikai kutatási módszerek, valamint számítógépes modellezés a molekuláris radiobiológusok tárgyainak számítógépes adatbázisai (modellei) segítségével.

Ahogy a rész címe is sugallja, a vizsgálat tárgya a sugárzás és az élő anyag kölcsönhatása, hatása a sejtek makromolekuláira és más biológiai rendszerek egészére. Ugyanakkor a sugárzásmolekulák kölcsönhatásba lépnek a sejtes biopolimer számos szerkezetével, és sokféle ion-molekuláris oldatot és terméket képeznek; mindez hatással van a sejtek és a szervezet működésére. A molekuláris radiolízis atomi átalakulással jár - ionizáció, gerjesztés, disszociáció. A béta bomlástermékekre jellemző a 4-5 eV nagyságrendű ionizációs energia. Mivel a molekulák egyes komponensei eltérő hatékonysággal rendelkeznek a bomlási folyamatban, beszélhetünk egy molekulán belüli folyamat valószínűségéről (ionos reakció), vagy atomi reakcióról - a sugárzás egy szabad atom vagy gyök általi elnyeléséről, egy amorf polimerről.

Az elektronok ionizációs energiája a molekuláris radiolízis során jóval nagyobb, mint E = 5 eV, 8-9 és 30 eV közötti értékeket ér el, tehát a folyamat nagy energiájú. A molekulák részleges radiolízise mellett az utánuk keletkező végtermékek gyökök és szabad atomok lehetnek. A több pikoszekundumos nagyságrendű élettartamú gerjesztett molekulák reaktív anyagok, jelentős térfogatú intramolekuláris elektrontranszfert tesznek lehetővé, aminek köszönhetően alacsony energiák mellett is képesek hatékony atomi reakciókat lefolytatni egymáson keresztül. A gerjesztési mechanizmus az energia sugárzásos újraelosztása a molekulában, amely nem jár együtt töltésátvitellel, és azt jelenti, hogy egy kvantum több elektront gerjeszt. A gerjesztett állapotba került anyag ugyanazon az energiaszinten direkt sugárzási átmeneten keresztül ellazulhat vissza, ha semmi nem zavarja. Az átmenet akadálytalanul megy végbe mindaddig, amíg a szabad pályák spektruma, amelyen az átmenethez megengedett rezgési állapot található, ki nem merül, és nem kell átváltani egy másik molekulára. Az adhéziós hatás utolsó eredménye a szomszédos energiaszintre való átmenet. A hatás vezet

A radiobiológia az a tudomány, amely az ionizáló sugárzásnak az élő szervezetekre, különösen a biológiai sejtekre gyakorolt ​​hatását vizsgálja. A molekuláris szint a biológiai rendszerek szerveződésének egyik szintje, amelyen figyelembe veszik a molekulákat és azok sejten belüli kölcsönhatásait, valamint a sejtek közötti molekulákat.

A molekuláris radiobiológia a sugárzásnak az élő szövetekre gyakorolt ​​hatásait vizsgáló ága a molekuláris-sejtes szinten. A kutatási területek közé tartozik a különböző radiológiai technikák alkalmazása a sejtekben lévő molekulák és atomok tanulmányozására, valamint a sugárzás által kiváltott sejtkémiai változások hatásaira. A molekuláris sugárbiológia célja az ionizáló sugárzás által okozott sejtkárosodásban szerepet játszó élettani mechanizmusok megértése.

A molekuláris radiobiológiában vizsgált kulcsfolyamatok a sugárzási károsodások kialakulásáért felelős sejtmechanizmusok, a sejtekben zajló egyes folyamatok radiostimulációja és sugárérzékenysége. Az ionizáló sugárzás hatásának molekuláris mechanizmusai magukban foglalhatják az oxidációs folyamatok stimulálását és a szabad gyökök képződését, az enzimek és fehérjék aktiválását, a nukleinsavak módosítását stb.