Sinh học phóng xạ phân tử

Sinh học phóng xạ: một phương pháp tiếp cận phân tử để nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ lên các sinh vật sống.

Giới thiệu

Hoá phóng xạ là môn khoa học nghiên cứu các phản ứng hạt nhân xảy ra khi tế bào và mô sống bị chiếu xạ bằng bức xạ ion hóa. Nó là một phần của vật lý y tế và sinh học bức xạ,

Sinh học phóng xạ phân tử là một nhánh khoa học và kỹ thuật của sinh học phóng xạ nghiên cứu sự tương tác của bức xạ ion hóa với các vật thể sinh học ở cấp độ phân tử, màng sinh học, enzyme, coenzym, các axit nucleic khác nhau, v.v. Do tính phức tạp của các quá trình phân tử, vật lý, hóa lý, phương pháp nghiên cứu sinh hóa và lý sinh, cũng như mô hình hóa máy tính sử dụng cơ sở dữ liệu máy tính (mô hình) về các đối tượng của các nhà sinh học phóng xạ phân tử.

Như tiêu đề của phần cho thấy, đối tượng nghiên cứu là sự tương tác của bức xạ với vật chất sống, ảnh hưởng của nó đến các đại phân tử của tế bào và các hệ thống sinh học khác nói chung. Đồng thời, các phân tử bức xạ tương tác với nhiều cấu trúc của polyme sinh học tế bào, tạo thành nhiều loại dung dịch và sản phẩm ion-phân tử; tất cả điều này ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào và cơ thể. Sự phóng xạ phân tử gắn liền với các biến đổi nguyên tử - ion hóa, kích thích, phân ly. Năng lượng ion hóa khoảng 4-5 eV là năng lượng điển hình của các sản phẩm phân rã beta. Vì các thành phần riêng lẻ của phân tử có hiệu suất khác nhau trong quá trình phân hủy, chúng ta có thể nói về xác suất của một quá trình trong phân tử (phản ứng ion) hoặc về phản ứng nguyên tử - sự hấp thụ bức xạ của một nguyên tử tự do hoặc gốc tự do, một polyme vô định hình.

Năng lượng ion hóa của electron trong quá trình phân hủy phóng xạ phân tử lớn hơn nhiều E = 5 eV, đạt giá trị từ 8-9 đến 30 eV nên quá trình này tiêu tốn nhiều năng lượng. Cùng với sự phân hủy phóng xạ một phần của các phân tử, sản phẩm cuối cùng sau chúng có thể là các gốc tự do và các nguyên tử tự do. Các phân tử bị kích thích, có thời gian sống đạt tới vài pico giây, là các chất phản ứng và cho phép chuyển electron nội phân tử với thể tích đáng kể, do đó chúng có thể tiến hành các phản ứng nguyên tử hiệu quả với nhau ngay cả ở năng lượng thấp. Cơ chế kích thích là sự phân phối lại năng lượng bức xạ trong phân tử, không đi kèm với sự truyền điện tích và có nghĩa là một số electron bị kích thích bởi một lượng tử. Một chất đã đi vào trạng thái kích thích có thể thư giãn trở lại thông qua quá trình chuyển đổi bức xạ trực tiếp dọc theo cùng mức năng lượng nếu không có gì cản trở nó. Quá trình chuyển đổi diễn ra không bị cản trở cho đến khi hết phổ quỹ đạo tự do chứa trạng thái rung động cho phép chuyển đổi và cần phải chuyển sang phân tử khác. Kết quả cuối cùng của hiệu ứng bám dính là sự chuyển đổi sang mức năng lượng lân cận. Hiệu ứng dẫn đến

Sinh học phóng xạ là ngành khoa học nghiên cứu ảnh hưởng của bức xạ ion hóa lên cơ thể sống, đặc biệt là tế bào sinh học. Cấp độ phân tử là một trong những cấp độ tổ chức của hệ thống sinh học, tại đó các phân tử và sự tương tác của chúng trong tế bào cũng như các phân tử giữa các tế bào được xem xét.

Sinh học phóng xạ phân tử là một nhánh nghiên cứu về tác động của bức xạ lên mô sống ở cấp độ tế bào phân tử. Các lĩnh vực nghiên cứu bao gồm việc sử dụng các kỹ thuật X quang khác nhau để nghiên cứu các phân tử và nguyên tử trong tế bào và ảnh hưởng của sự thay đổi thành phần hóa học của tế bào do bức xạ gây ra. Mục tiêu của sinh học phóng xạ phân tử là tìm hiểu các cơ chế sinh lý liên quan đến tổn thương tế bào do tiếp xúc với bức xạ ion hóa.

Các quá trình chính được nghiên cứu trong sinh học phóng xạ phân tử là các cơ chế tế bào chịu trách nhiệm hình thành tổn thương do bức xạ, kích thích phóng xạ và độ nhạy phóng xạ của một số quá trình trong tế bào. Cơ chế phân tử chịu ảnh hưởng của bức xạ ion hóa có thể bao gồm kích thích quá trình oxy hóa và hình thành các gốc tự do, hoạt hóa enzyme và protein, biến đổi axit nucleic, v.v..