Radyobiyoloji Moleküler

Radyobiyoloji: Radyasyonun canlı organizmalar üzerindeki etkilerini inceleyen moleküler bir yaklaşım.

giriiş

Radyokimya, canlı hücreler ve dokular iyonlaştırıcı radyasyonla ışınlandığında ortaya çıkan nükleer reaksiyonları inceleyen bir bilimdir. Tıbbi fizik ve radyasyon biyolojisinin bir parçasıdır.

Moleküler radyobiyoloji, iyonlaştırıcı radyasyonun biyolojik nesnelerle moleküller, biyomembranlar, enzimler, koenzimler, çeşitli nükleik asitler vb. düzeyindeki etkileşimini inceleyen radyobiyolojinin bilimsel ve teknik bir dalıdır. Moleküler süreçlerin karmaşıklığı nedeniyle, fiziksel, fizikokimyasal, biyokimyasal ve biyofiziksel araştırma yöntemlerinin yanı sıra Moleküler radyobiyologların nesnelerinin bilgisayar veritabanlarını (modellerini) kullanarak bilgisayar modellemesi.

Bölümün başlığından da anlaşılacağı gibi, çalışmanın amacı radyasyonun canlı madde ile etkileşimi, hücrelerin makromolekülleri ve bir bütün olarak diğer biyolojik sistemler üzerindeki etkisidir. Aynı zamanda radyasyon molekülleri, hücresel biyopolimerin çok sayıda yapısıyla etkileşime girerek çok çeşitli iyon moleküler çözeltiler ve ürünler oluşturur; tüm bunlar hücrelerin ve vücudun işleyişini etkiler. Moleküler radyoliz atomik dönüşümlerle (iyonlaşma, uyarılma, ayrışma) ilişkilidir. 4-5 eV düzeyindeki iyonlaşma enerjisi, beta bozunma ürünleri için tipiktir. Moleküllerin ayrı ayrı bileşenleri, ayrışma sürecinde farklı verimliliklere sahip olduğundan, bir molekül içindeki bir işlemin olasılığından (iyonik reaksiyon) veya atomik bir reaksiyondan - radyasyonun serbest bir atom veya radikal, amorf bir polimer tarafından emilmesi olasılığından bahsedebiliriz.

Moleküler radyoliz sırasında elektronların iyonlaşma enerjisi E = 5 eV'den çok daha büyüktür, 8-9'dan 30 eV'ye kadar değerlere ulaşır, dolayısıyla süreç yüksek enerjilidir. Moleküllerin kısmi radyoliziyle birlikte, onlardan sonraki nihai ürünler radikaller ve serbest atomlar olabilir. Ömürleri birkaç pikosaniye mertebesine ulaşan uyarılmış moleküller reaktif maddelerdir ve önemli hacimlerde molekül içi elektron transferine izin verirler, bu sayede düşük enerjilerde bile birbirleri arasında verimli atomik reaksiyonlar gerçekleştirebilirler. Uyarma mekanizması, moleküldeki enerjinin ışınımsal yeniden dağıtımıdır; buna yük aktarımı eşlik etmez ve birkaç elektronun bir kuantum tarafından uyarılması anlamına gelir. Uyarılmış bir duruma giren bir madde, eğer ona hiçbir şey müdahale etmiyorsa, aynı enerji seviyesi boyunca doğrudan ışınımsal bir geçiş yoluyla tekrar rahatlayabilir. Geçişe izin verilen titreşim durumunun bulunduğu serbest yörüngelerin spektrumu tükenene ve başka bir moleküle geçmek gerekli olana kadar geçiş engellenmeden gerçekleşir. Yapışma etkisinin son sonucu, bitişik bir enerji seviyesine geçiştir. Etki yol açar

Radyobiyoloji, iyonlaştırıcı radyasyonun canlı organizmalar, özellikle biyolojik hücreler üzerindeki etkilerini inceleyen bilimdir. Moleküler düzey, moleküllerin ve bunların bir hücre içindeki etkileşimlerinin yanı sıra hücreler arasındaki moleküllerin de dikkate alındığı biyolojik sistemlerin organizasyon düzeylerinden biridir.

Moleküler radyobiyoloji, radyasyonun canlı doku üzerindeki moleküler-hücresel düzeydeki etkilerini inceleyen bir bilim dalıdır. Araştırma alanları arasında hücrelerdeki molekülleri ve atomları incelemek için çeşitli radyolojik tekniklerin kullanılması ve radyasyonun neden olduğu hücrelerin kimyasal bileşimindeki değişikliklerin etkileri yer almaktadır. Moleküler radyobiyolojinin amacı, iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalma nedeniyle oluşan hücre hasarında rol oynayan fizyolojik mekanizmaları anlamaktır.

Moleküler radyobiyolojide incelenen temel süreçler, radyasyon hasarının oluşumundan, radyostimülasyondan ve hücrelerdeki belirli süreçlerin radyosensitivitesinden sorumlu hücresel mekanizmalardır. İyonlaştırıcı radyasyonun etkisinin moleküler mekanizmaları, oksidasyon işlemlerinin uyarılmasını ve serbest radikallerin oluşumunu, enzimlerin ve proteinlerin aktivasyonunu, nükleik asitlerin modifikasyonunu vb. içerebilir.