Molekuler Radiobiologi

Radiobiologi: pendekatan molekuler untuk mempelajari efek radiasi pada organisme hidup.

Perkenalan

Radiokimia adalah ilmu yang mempelajari reaksi nuklir yang terjadi ketika sel dan jaringan hidup disinari dengan radiasi pengion. Ini adalah bagian dari fisika medis dan biologi radiasi,

Radiobiologi molekuler adalah cabang ilmu radiobiologi dan teknis yang mempelajari interaksi radiasi pengion dengan objek biologis pada tingkat molekul, biomembran, enzim, koenzim, berbagai asam nukleat, dll. Karena kompleksitas proses molekuler, fisik, fisikokimia, metode penelitian biokimia dan biofisik, serta pemodelan komputer menggunakan database komputer (model) objek ahli radiobiologi molekuler.

Sesuai dengan judul bagiannya, objek kajiannya adalah interaksi radiasi dengan makhluk hidup, pengaruhnya terhadap makromolekul sel dan sistem biologis lainnya secara keseluruhan. Pada saat yang sama, molekul radiasi berinteraksi dengan berbagai struktur biopolimer seluler, membentuk berbagai macam larutan dan produk ion-molekul; semua ini mempengaruhi fungsi sel dan tubuh. Radiolisis molekuler dikaitkan dengan transformasi atom - ionisasi, eksitasi, disosiasi. Energi ionisasi sekitar 4-5 eV merupakan tipikal produk peluruhan beta. Karena masing-masing komponen molekul memiliki efisiensi berbeda dalam proses dekomposisi, kita dapat berbicara tentang kemungkinan suatu proses dalam molekul (reaksi ionik) atau reaksi atom - penyerapan radiasi oleh atom bebas atau radikal, polimer amorf.

Energi ionisasi elektron selama radiolisis molekuler jauh lebih besar dari E = 5 eV, mencapai nilai 8-9 hingga 30 eV, sehingga prosesnya berenergi tinggi. Seiring dengan radiolisis parsial molekul, produk akhir setelahnya dapat berupa radikal dan atom bebas. Molekul tereksitasi, yang masa hidupnya mencapai beberapa pikodetik, merupakan zat reaktif dan memungkinkan transfer elektron intramolekul dalam volume yang signifikan, sehingga mampu melakukan reaksi atom yang efisien satu sama lain bahkan pada energi rendah. Mekanisme eksitasi adalah redistribusi energi secara radiasi dalam suatu molekul, yang tidak disertai dengan transfer muatan dan berarti beberapa elektron tereksitasi dalam satu kuantum. Suatu zat yang telah memasuki keadaan tereksitasi dapat berelaksasi kembali melalui transisi radiasi langsung sepanjang tingkat energi yang sama jika tidak ada yang mengganggunya. Transisi terjadi tanpa hambatan sampai spektrum orbital bebas tempat keadaan getaran yang diperbolehkan untuk transisi tersebut habis dan perlu untuk beralih ke molekul lain. Hasil terakhir dari efek adhesi adalah transisi ke tingkat energi yang berdekatan. Efeknya mengarah

Radiobiologi adalah ilmu yang mempelajari pengaruh radiasi pengion terhadap organisme hidup, khususnya sel biologis. Tingkat molekuler adalah salah satu tingkat organisasi sistem biologis, di mana molekul dan interaksinya di dalam sel, serta molekul antar sel, dipertimbangkan.

Radiobiologi molekuler adalah cabang studi tentang efek radiasi pada jaringan hidup pada tingkat molekuler-seluler. Bidang penelitiannya meliputi penggunaan berbagai teknik radiologi untuk mempelajari molekul dan atom dalam sel, dan pengaruh perubahan komposisi kimia sel yang disebabkan oleh radiasi. Tujuan radiobiologi molekuler adalah untuk memahami mekanisme fisiologis yang terlibat dalam kerusakan sel akibat paparan radiasi pengion.

Proses utama yang dipelajari dalam radiobiologi molekuler adalah mekanisme seluler yang bertanggung jawab atas pembentukan kerusakan radiasi, radiostimulasi, dan radiosensitivitas proses tertentu dalam sel. Mekanisme molekuler dari pengaruh radiasi pengion dapat mencakup stimulasi proses oksidasi dan pembentukan radikal bebas, aktivasi enzim dan protein, modifikasi asam nukleat, dll.