Hiệu ứng oxy trong sinh học phóng xạ

Hiệu ứng oxy trong sinh học phóng xạ là một hiện tượng bao gồm thực tế là tác động của bức xạ ion hóa lên các vật thể sinh học có thể thay đổi tùy thuộc vào áp suất riêng phần của oxy trong vật thể được chiếu xạ hoặc trong môi trường của nó.

Khi áp suất riêng phần của oxy giảm, chiếu xạ có thể làm giảm tác dụng sinh học của bức xạ. Điều này là do oxy là một trong những thành phần chính của các mô sinh học và cần thiết cho nhiều phản ứng sinh hóa xảy ra. Nếu thiếu, năng lượng bức xạ có thể được sử dụng để phá vỡ liên kết giữa các phân tử oxy và các thành phần tế bào khác, dẫn đến chết tế bào.

Tuy nhiên, khi áp suất riêng phần oxy tăng lên, ảnh hưởng của bức xạ có thể được tăng cường. Điều này là do oxy có thể được sử dụng để che chắn tế bào khỏi bức xạ, tạo ra một lớp bảo vệ xung quanh chúng. Ngoài ra, oxy có thể tương tác với các hạt ion hóa và thay đổi quỹ đạo của chúng, điều này cũng có thể giúp làm giảm tác dụng sinh học.

Hiệu ứng oxy trong sinh học phóng xạ rất quan trọng để hiểu cơ chế hoạt động của bức xạ ion hóa trên các mô sinh học. Nó có thể được sử dụng để phát triển các phương pháp bảo vệ bức xạ mới cũng như tạo ra các phương pháp điều trị mới cho tổn hại do bức xạ.

Hiệu ứng oxy là một trong những cơ chế chính gây ra tính nhạy cảm với bức xạ của tế bào và mô sống. Hiện tượng này là tác động của bức xạ ion hóa lên tế bào phụ thuộc vào độ bão hòa của mô với oxy và nồng độ của nó trong môi trường. Hiệu ứng này được phát hiện từ những năm 20 của thế kỷ trước và vẫn đang được nghiên cứu chi tiết trong các phòng thí nghiệm sinh học phóng xạ.

Hiệu ứng oxy là một trong những cơ chế quan trọng nhất gây ra đột biến, bởi vì các tế bào có nồng độ oxy thấp có rào cản bức xạ thấp hơn, dẫn đến khả năng phát sinh các tế bào đột biến tăng lên. Ngoài ra, khi áp suất riêng phần của oxy tăng lên, các gốc tự do có hoạt tính sinh học được hình thành do tiếp xúc với bức xạ sẽ bị vô hiệu hóa. Cơ chế bảo vệ này là khía cạnh thứ hai của oxy, khiến độ nhạy bức xạ của mô thậm chí còn thấp hơn.

Tuy nhiên, việc giảm lượng oxy cũng có thể có tác động tiêu cực đến quá trình nhạy cảm với bức xạ của mô, làm tăng khả năng chống phơi nhiễm của chúng.