輻射生物效應(yīng)中微劑量學細胞模型初步研究.pdf

1、人體輻射健康危害取決于輻射能量在人體的沉積分布及后續(xù)復雜的生物學過程。依據(jù)輻射損傷機制經(jīng)典學說--靶學說，DNA分子是輻射損傷最重要的靶，輻射能量在其內(nèi)的沉積特點對輻射生物效應(yīng)的解釋具有重要意義?？紤]到細胞是人體的基本功能單元且DNA分子受損后的各種生物學響應(yīng)均與細胞環(huán)境有關(guān)，因此，在細胞水平開展輻射劑量學研究對輻射損傷機制的深入了解及其在輻射防護和放射治療等方面的實用化具有重要意義。
　　目的：單細胞模型是輻射能量在細胞水平上沉

2、積特點和規(guī)律獲取的重要平臺。本文旨在得到合理可行的單細胞模型建立方法，并據(jù)此建立更加接近真實細胞的Monte Carlo計算模型。
　　材料與方法：采用具有腫瘤細胞代表性的人口腔上皮癌細胞作為研究對象，基于生物學手段和計算機圖形技術(shù)摸索模型的建立方法，并結(jié)合GEANT4蒙特卡羅模擬軟件進行輻射照射下細胞內(nèi)能量沉積規(guī)律的獲取。
　　結(jié)果：成功建立了單細胞模型，并針對該模型進行了適用性和實用性的測試。在此基礎(chǔ)上進行了劑量學計算，

3、結(jié)果表明，在綜合考慮計算時間和計算精度的情況下對7組數(shù)據(jù)進行分析，最終將圖像分辨率設(shè)為0.3-0.4μm范圍內(nèi)，用200個3MeV的α粒子對單細胞模型進行照射，得到細胞核內(nèi)單個粒子擊中細胞的平均比能均值為0.209Gy；細胞質(zhì)內(nèi)單個粒子擊中細胞的平均比能均值為0.044Gy。
　　本文得到的計算結(jié)果與已公布數(shù)據(jù)吻合，建立單細胞體素模型的方法切實可行且通用性強；細胞核的密度與細胞形態(tài)對模型計算結(jié)果有重要影響，建立不同細胞系的細胞庫是