Radiobiologie Moleculair

Radiobiologie: een moleculaire benadering voor het bestuderen van de effecten van straling op levende organismen.

Invoering

Radiochemie is een wetenschap die kernreacties bestudeert die optreden wanneer levende cellen en weefsels worden bestraald met ioniserende straling. Het maakt deel uit van de medische fysica en stralingsbiologie,

Moleculaire radiobiologie is een wetenschappelijke en technische tak van de radiobiologie die de interactie bestudeert van ioniserende straling met biologische objecten op het niveau van moleculen, biomembranen, enzymen, co-enzymen, verschillende nucleïnezuren, enz. Vanwege de complexiteit van moleculaire processen, fysische, fysisch-chemische, biochemische en biofysische onderzoeksmethoden, evenals computermodellering met behulp van computerdatabases (modellen) van objecten van moleculaire radiobiologen.

Zoals de titel van het gedeelte suggereert, is het onderzoeksobject de interactie van straling met levende materie, het effect ervan op de macromoleculen van cellen en andere biologische systemen als geheel. Tegelijkertijd interageren stralingsmoleculen met talrijke structuren van het cellulaire biopolymeer, waardoor een grote verscheidenheid aan ion-moleculaire oplossingen en producten ontstaat; dit alles heeft invloed op het functioneren van cellen en het lichaam. Moleculaire radiolyse wordt geassocieerd met atomaire transformaties - ionisatie, excitatie, dissociatie. Ionisatie-energie in de orde van 4-5 eV is typisch voor bèta-vervalproducten. Omdat individuele componenten van moleculen verschillende efficiënties hebben in het ontledingsproces, kunnen we praten over de waarschijnlijkheid van een proces binnen een molecuul (ionische reactie) of over een atomaire reactie - de absorptie van straling door een vrij atoom of radicaal, een amorf polymeer.

De ionisatie-energie van elektronen tijdens moleculaire radiolyse is veel groter dan E = 5 eV, het bereikt waarden van 8-9 tot 30 eV, dus het proces is energiek. Naast gedeeltelijke radiolyse van moleculen kunnen de eindproducten daarna radicalen en vrije atomen zijn. Geëxciteerde moleculen, waarvan de levensduur in de orde van enkele picoseconden ligt, zijn reactieve stoffen en maken intramoleculaire elektronenoverdracht in aanzienlijke volumes mogelijk, waardoor ze zelfs bij lage energieën efficiënte atoomreacties via elkaar kunnen uitvoeren. Het excitatiemechanisme is een stralingsherverdeling van energie in het molecuul, die niet gepaard gaat met ladingsoverdracht en betekent dat meerdere elektronen worden opgewonden door één kwantum. Een stof die in een opgewonden toestand is gekomen, kan zich via een directe stralingsovergang langs hetzelfde energieniveau weer ontspannen als er niets tussenkomt. De overgang vindt ongehinderd plaats totdat het spectrum van vrije orbitalen waarop de trillingstoestand die voor de overgang mogelijk is zich bevindt, is uitgeput en het noodzakelijk is om naar een ander molecuul over te schakelen. Het laatste resultaat van het adhesie-effect is de overgang naar een aangrenzend energieniveau. Het effect leidt

Radiobiologie is de wetenschap die de effecten van ioniserende straling op levende organismen, vooral biologische cellen, bestudeert. Het moleculaire niveau is een van de organisatieniveaus van biologische systemen, waarop moleculen en hun interacties binnen een cel, evenals moleculen tussen cellen, in aanmerking worden genomen.

Moleculaire radiobiologie is een tak van de studie van de effecten van straling op levend weefsel op moleculair-cellulair niveau. Onderzoeksgebieden omvatten het gebruik van verschillende radiologische technieken om moleculen en atomen in cellen te bestuderen, en de effecten van door straling geïnduceerde veranderingen in de celchemie. Het doel van de moleculaire radiobiologie is het begrijpen van de fysiologische mechanismen die betrokken zijn bij celschade als gevolg van blootstelling aan ioniserende straling.

De belangrijkste processen die in de moleculaire radiobiologie worden bestudeerd zijn de cellulaire mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de vorming van stralingsschade, radiostimulatie en radiogevoeligheid van bepaalde processen in cellen. Moleculaire mechanismen van de invloed van ioniserende straling kunnen de stimulatie van oxidatieprocessen en de vorming van vrije radicalen, activering van enzymen en eiwitten, modificatie van nucleïnezuren, enz. omvatten.