Radiobiologia Molecolare

Radiobiologia: un approccio molecolare allo studio degli effetti delle radiazioni sugli organismi viventi.

introduzione

La radiochimica è una scienza che studia le reazioni nucleari che si verificano quando cellule e tessuti viventi vengono irradiati con radiazioni ionizzanti. Fa parte della fisica medica e della biologia delle radiazioni,

La radiobiologia molecolare è una branca scientifica e tecnica della radiobiologia che studia l'interazione delle radiazioni ionizzanti con oggetti biologici a livello di molecole, biomembrane, enzimi, coenzimi, vari acidi nucleici, ecc. A causa della complessità dei processi molecolari, fisici, fisico-chimici, metodi di ricerca biochimica e biofisica, nonché modellazione computerizzata utilizzando database computerizzati (modelli) di oggetti di radiobiologi molecolari.

Come suggerisce il titolo della sezione, l'oggetto di studio è l'interazione delle radiazioni con la materia vivente, il suo effetto sulle macromolecole delle cellule e su altri sistemi biologici nel loro complesso. Allo stesso tempo, le molecole di radiazione interagiscono con numerose strutture del biopolimero cellulare, formando un'ampia varietà di soluzioni e prodotti iono-molecolari; tutto ciò influisce sul funzionamento delle cellule e del corpo. La radiolisi molecolare è associata a trasformazioni atomiche: ionizzazione, eccitazione, dissociazione. L'energia di ionizzazione dell'ordine di 4-5 eV è tipica dei prodotti di decadimento beta. Poiché i singoli componenti delle molecole hanno efficienze diverse nel processo di decomposizione, possiamo parlare della probabilità di un processo all'interno di una molecola (reazione ionica) o di una reazione atomica - l'assorbimento della radiazione da parte di un atomo libero o radicale, un polimero amorfo.

L'energia di ionizzazione degli elettroni durante la radiolisi molecolare è molto maggiore di E = 5 eV, raggiunge valori compresi tra 8-9 e 30 eV, quindi il processo è ad alta energia. Insieme alla radiolisi parziale delle molecole, i prodotti finali che seguono possono essere radicali e atomi liberi. Le molecole eccitate, la cui durata di vita raggiunge diversi picosecondi, sono sostanze reattive e consentono il trasferimento di elettroni intramolecolari in volumi significativi, grazie al quale sono in grado di condurre reazioni atomiche efficienti l'una attraverso l'altra anche a basse energie. Il meccanismo di eccitazione è una ridistribuzione radiativa dell'energia nella molecola, che non è accompagnata da trasferimento di carica e significa che diversi elettroni vengono eccitati da un quanto. Una sostanza che è entrata in uno stato eccitato può rilassarsi attraverso una transizione radiativa diretta lungo lo stesso livello energetico se nulla interferisce con essa. La transizione avviene senza ostacoli finché lo spettro degli orbitali liberi su cui si trova lo stato vibrazionale consentito per la transizione non si esaurisce ed è necessario passare ad un'altra molecola. L'ultimo risultato dell'effetto di adesione è la transizione ad un livello energetico adiacente. L'effetto conduce

La radiobiologia è la scienza che studia gli effetti delle radiazioni ionizzanti sugli organismi viventi, in particolare sulle cellule biologiche. Il livello molecolare è uno dei livelli di organizzazione dei sistemi biologici, in cui vengono considerate le molecole e le loro interazioni all'interno di una cellula, nonché le molecole tra le cellule.

La radiobiologia molecolare è una branca dello studio degli effetti delle radiazioni sui tessuti viventi a livello molecolare-cellulare. Le aree di ricerca includono l'uso di varie tecniche radiologiche per studiare molecole e atomi nelle cellule e gli effetti dei cambiamenti indotti dalle radiazioni nella chimica cellulare. L'obiettivo della radiobiologia molecolare è comprendere i meccanismi fisiologici coinvolti nel danno cellulare dovuto all'esposizione alle radiazioni ionizzanti.

I processi chiave studiati nella radiobiologia molecolare sono i meccanismi cellulari responsabili della formazione di danni da radiazioni, radiostimolazione e radiosensibilità di alcuni processi nelle cellule. I meccanismi molecolari dell'influenza delle radiazioni ionizzanti possono includere la stimolazione dei processi di ossidazione e la formazione di radicali liberi, l'attivazione di enzimi e proteine, la modifica degli acidi nucleici, ecc.