槲皮素对HeLa细胞辐射敏感性影响及其机理

为探讨药物槲皮素对HeLa宫颈癌细胞的辐射敏感性影响及其机理,使用不同浓度的槲皮素和不同照射剂量处理HeLa细胞,采用克隆形成法测定细胞存活率,应用流式细胞术测定细胞DNA双链断裂,以及测定槲皮素与电离辐射联合作用对HeLa细胞的周期影响.结果显示,不同槲皮素浓度处理组的HeLa细胞在不同照射剂量组间的存活率比较有统计...     

重离子辐射致肝癌细胞DNA损伤的时间效应初探

以SMMC-7721肝癌细胞为材料,采用单细胞凝胶电泳(Single cell gel electrophoresis,SCGE)实验方法,利用兰州近代物理研究所重离子研究装置(HIRFL)产生的氖离子(80MeV/u^20Ne^10 ),研究重离子对肿瘤细胞DNA的损伤程度随时间的变化情况。结果表明,重离子辐照所致原初损伤与剂量呈线性正相关;继续培养24h内有明显的DNA两次损伤现象。     

重离子与X射线沿水介质入射深度诱导癌细胞失活的比较

采用Hela、B16两种细胞分别研究了X射线和重离子在水介质中入射的深度与相应细胞的存活率（1－失活率）。结果表明：X射线与重离子在入射深度与细胞存活关系上有明显不同的变化规律。X射线的入射深度与其细胞存活率呈高度正相关,r=0.92;而重离子通过路径的细胞损伤率较小、且在一个细胞存活较高的坪区（86％－92％）,到射程末端细胞损伤率剧增,出现倒Bragg峰。提示：重离子在深层肿瘤治疗上具有比X射线好的深度治疗分布。     

当归红芪超滤物对重离子12C6+辐射肝癌细胞DNA损伤修复的影响

将人肝癌H22细胞分成4组,分别为对照组、药物组(100 mg/L)、辐射组(2 Gy)及联合组(100 mg/L药物 + 2 Gy照射),采用CCK-8法、单细胞凝胶电泳、γ-H2AX免疫荧光原位杂交技术以及Western Blotting印迹法,研究当归红芪超滤物(Radix Angelicae Sinensis and Radix Hedysari, RAS-RH)对重离子¹²C⁶⁺辐射引起人肝癌H22细胞DNA损伤修复的影响和其可能的机制。结果表明,在0～72 h和给药剂量为5～200 mg/L范围内,RAS-RH对人肝癌H22细胞的增殖抑制作用具有时间和剂量依赖性,其20%抑制浓度IC₂₀为(117.6±2.15)mg/L;单细胞凝胶电泳显示联合组头部DNA含量低于辐射组,而尾部DNA含量、尾距TM、Olive尾距OTM均高于辐射组;γ-H2AX免疫荧光原位杂交技术发现RAS-RH不增加重离子¹²C⁶⁺辐射引起的DNA损伤,但在2—12 h,DNA双链断裂的γ-H2AX foci修复作用被RAS-RH抑制,DNA损伤持续存在;Western Blotting显示RAS-RH通过下调Ku70/80及Rad51的蛋白表达,抑制γ-H2AX的聚集。以上结果说明RAS-RH对人肝癌H22细胞的辐射增敏作用可能是下调DNA损伤修复相关因子Ku70/80及Rad51的表达。     

高LET重离子照射人肿瘤细胞的DNA双链断裂及修复研究

依托兰州近代物理研究所的HIRFL装置对人肝癌细胞SMMC-7721进行高LET的重离子辐照,同时利用脉冲场凝胶电泳研究高LET辐射引起的细胞DSB及其修复的特点.对于不同离子的辐射进行了比较分析,探索重离子的辐射生物学效应机理.结果发现,随着剂量的增加,初始DSB在给定剂量范围内呈线性增长,LET较高的氩离子的剂量效应曲线具有较大的斜率.对于DSB分布情况的研究发现,LET不同,大小片段的分布随着剂量的变化呈现不同的变化情况.修复研究显示两种LET辐射的快修复在30 min左右都已经结束,此后都开始了慢修复,对于高LET的氩离子辐射来说,快修复和慢修复完成的修复量均高于较低LET的碳离子辐射.4 h时,两种辐射残余的DSB基本一致.结果证明了高LET辐射下初始DSB与剂量的线性依赖关系,且发现不同种类的离子辐射引起的DSB的剂量效应曲线的斜率不同.结果也显示了DSB的非随机分布现象和DSB修复的双阶段模式,发现LET、离子种类和剂量对于DSB的片段非随机分布同时存在影响,同时修复结果提示慢修复机制和错修复在高LET辐射引起损伤的修复研究中可能具有重要意义.     

快重离子在石墨中引起表面及体径迹的STM研究

用多种快重离子辐照高定向石墨（HOPG）,借助扫描隧道显微镜（STM）系统地研究了表面及体内缺陷,结果表明,离子在表面及解理面上都形成了小丘状的缺陷,且在表面较容易形成,可以用非连续损伤径迹结构来对其进行解释。     

青蒿琥酯对人宫颈癌HeLa和Siha细胞辐照后DNA损伤水平的影响

为研究青蒿琥酯联合照射对人宫颈癌HeLa和Siha细胞DNA损伤的影响,取对数生长期细胞,通过MTT比色法测定不同浓度青蒿琥酯作用24h对HeLa和Siha细胞生长的抑制效应,将细胞分为单纯照射组和联合治疗组,每组分别给予0、2、4、6Gy四个剂量的60↑Coγ射线照射,应用单细胞凝胶电泳（SCGE）法检测青蒿琥酯对HeLa和Siha细胞照射后DNA损伤的影响。MTT结果表明,青蒿琥酯对宫颈癌HeLa和Siha细胞的生长抑制呈剂量依赖性。单细胞凝胶电泳法检测发现：联合治疗组HeLa细胞经0、2、4和60↑Coγ射线辐照后彗星细胞的尾部DNA百分数及Olive尾矩明显大于单纯照射组,差别有统计学意义（P〈0．05）,而Siha细胞联合治疗组与单纯辐照组相比,无明显差异。实验结果表明,青蒿琥酯对p53突变型予宫颈癌HeLa细胞具有明显的放射增敏作用,而对p53野生型子宫颈癌Siha细胞没有明显的放射增敏作用。     

高LET的7Li离子致DNA损伤的直接和间接作用研究

在HI-13串列加速器加速的具有高LET值的7Li离子辐照不同浓度的pUC19质粒DNA水溶液、加自由基清除剂(甘露醇)的DNA水溶液以及干状DNA样品,利用高分辨的原子力显微镜技术,研究7Li致DNA损伤的直接作用和间接作用.结果显示,在相同剂量下,7Li离子比低LET辐射能诱发更多的双链断裂,形成更多的集团损伤,使DSB的分布更局部和更密集.对于水溶液DNA,7Li离子的水辐解产生的自由基的间接作用在DNA分子链断裂的产生方面发挥着重要作用,而且自由基清除剂甘露醇能有效地保护DNA分子.     

小牛胸腺DNA的MeV重离子辐照研究

重离子辐照DNA分子的研究都集中在SSB和DSB方面,研究辐照产生的除SSB和DSB以外的产物对研究相关的机理很重要,特别是检测组成DNA的基本单元,如碱基,核苷等的生成量和生成规律。本实验用琼脂糖凝胶电泳验证了小牛胸腺DNA辐照产物分片断主要集中在831bp附近,用MALDI-TOF检测证明在1000-30000质荷比范围内没有可检测到的生成物,HPLC分析表明有生物小分子生成,在小分子到链断裂碎片间没有或很少其它产物,说明MeV离子轰击DNA分子造成的损伤并非随机的。     

Study of calf thymus DNA irradiated in vitro with MeV fluorine ions

A study of the fragments of DNA irradiated with MeV ions is important for the understanding of the DNA damage mechanism and the subsequent biological effects （induced by heavy ions）. In this experiment, the products of calf thymus DNA （CT DNA） irradiated with MeV fluorine ions were analyzed using agarose gel electrophoresis, modified time-of-flight mass spectrometer （MALDI-TOF）, and high-performance liquid chromatography （HPLC）. The results showed that the molecular mass of the fragments were concentrated around 831 bp with agarose gel electrophoresis, there was no observable product in the range of 1,000- 30,000 （m/q） using MALDI-TOF, and small biomolecules were separated from the products. The results of this study indicated that the strand breaks of calf thymus DNA induced by MeV fluorine ions were nortrandom.     

单细胞凝胶电泳法检测研究同步辐射软X射线辐照引起的DNA损伤

本实验采用单细胞凝胶电泳方法定量检测了不同辐照剂量的同步辐射软X射线对小麦根尖细胞造成的DNA单链损伤.通过测定核DNA的迁移效应表明,在剂量为0-288 J·cm-2范围内的软X射线辐照下,有20%-92%的小麦根尖细胞产生了DNA单链的损伤效应,同时DNA的损伤程度也与辐照剂量呈显著正相关.     

低能重离子及其碰撞产生的级联原子在生物材料中的直接作用范围

用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ法模拟计算了３０ｋｅＶ和２００ｋｅＶ的Ｎ＾＋与１１０ｋｅＶ的Ｆｅ＾＋在模拟细胞中的射程分布和径迹结构，并将１１０ｋｅＶＦｅ＾＋模拟计算的结果与ＲＳＢ测量的结果相比较，发现计算与测量的结果吻合较好，离子的作用范围小于１μｍ。计算和实验的结果都说明能量相当低的重离子不大可能直接作用引起麦胚深层生物效应。     

低剂量12C6+离子辐照对小鼠胸腺、脾脏细胞周期及DNA损伤的影响

研究低剂量12C6+子全身辐照对小鼠胸腺、脾脏细胞周期进程及DNA损伤的影响.以0、10、50、75、100和250mGy 12C6+离子全身辐照小鼠,照射后6h处死小鼠,用流式细胞仪检测受辐照小鼠胸腺、脾脏细胞在各细胞周期的百分率,用彗星电泳技术检测受辐照小鼠胸腺脾脏细胞的拖尾率和拖尾长度.所有照射组G0/G1期胸腺细胞百分率明显低于对照组,(p<0.05),10～100mGy照射组S期胸腺细胞百分率显著高于对照组(p<0.01),所有照射组(G2/M)期胸腺细胞百分率明显高于对照组(p<0.05);所有照射组G0/G1期脾细胞百分率明显高于对照组(p<0.01),S期脾细胞百分率显著低于对照组(p<0.05).彗星电泳结果显示低剂量12C6+离子辐照以剂量依赖的方式引起小鼠胸腺脾脏细胞DNA迁移长度及拖尾率的增加.低剂量的碳离子辐射可促进小鼠胸腺细胞DNA合成,对小鼠脾脏细胞产生抑制作用,使其发生G1期阻滞;同时对胸腺及脾脏细胞造成具有明显剂量效应关系的DNA损伤.     

液态水中重离子径述结构及能量沉积分布的研究

介绍了重离子径述结构及能量沉积分布理论研究的进展情况，给出了重离子ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ计算模型以及电子径迹中的能量沉积几率分布和重离子径向剂量分布等计算结果。     

Track structure and energy deposition distribution of heavy ions in liquid water

Progress in theoretical research into track structure and energy deposition distribution of heavy ions in introduced,and some research results are given,such as a Monte Carlo model of heavy ion track structure calculation,frequency distribution of energy deposition inside a electron track and radial dose distribution around a heavy ion path.Moreover,research direction in future is also analysed.     

Measurements of induced activity in concrete by secondary particles at forward direction produced by intermediate energy heavy ions on an Fe target

Spallation and neutron capture reaction rate distributions were measured using activation detectors inside a 90-cm thick ordinary concrete pile exposed to a field of secondary particles escaping a thick (stopping length) iron target bombarded with various intermediate energy ions, 230 MeV/u He, 400 MeV/u C, and 800 MeV/u Si. Activation detectors of aluminum, bismuth, gold, and gold covered with cadmium were inserted at various depths in the concrete pile. In addition, the distributions of activation reaction rate were simulated by FLUKA and PHITS Monte-Carlo codes. Generally, comparison of measured and calculated reaction rates show agreement within a factor of two. The experimental data will be useful for benchmarking Monte-Carlo radiation transport simulation code capabilities in estimating radioactivity induced in accelerator radiation shielding.     

Bioeffects of Low Energy Ion Beam Implantation： DNA Damage, Mutation and Gene Transter

Low-energy ion beam implantation （10 - 200 keV） has been proved to have a wide range of biological effects and is broadly used in the breeding of crops and micro-organisms.To understand its mechanisms better and facilitate its applications, the developments in the bioeffects of low energy ion beam implantation in the past twenty years are summarized in this paper.     

重离子照射肿瘤细胞的相对生物学效应值

对人肝癌细胞SMMC-7721细胞和黑色素瘤细胞A375细胞,进行80.55MeV 12C6 离子、X射线和γ射线照射,通过克隆存活实验获剂量-存活曲线,以X射线或γ射线为标准,计算重离子的相对生物学效应(Relative biological effectiveness,RBE ).结果显示,两种细胞的重离子RBE值都大于1,且分次照射的RBE大于单次照射.重离子照射SMMC-7721细胞的RBE高于A375细胞,分次照射的差异更明显.重离子具有独特的物理特性及高传能线密度(Line energy transfer,LET)下的强杀伤作用,可有效杀伤不同肿瘤细胞,减弱了细胞间的敏感性差异.临床的分次照射重离子治疗时,细胞的亚致死修复明显降低,可采取较少的照射次数达到杀伤肿瘤的目的,提高肿瘤治疗效率,减轻病人痛苦.     

氡吸入染毒对大鼠肺组织的DNA氧化损伤效应

研究吸入放射性气体氡及其子体对大鼠肺组织的DNA损伤效应.采用雄性Wistar大鼠16只,随机分为4组,每组4只.动物整体暴露于多功能生态氡室,吸入氡及其子体的累积剂量分别达到64、121和236工作水平月(Working level month,WLM).激光共聚焦检测肺泡灌洗液(BALF)细胞内活性氧(Reacti...     

Effectiveness and failure modes of error correcting code in industrial 65 nm CMOS SRAMs exposed to heavy ions

Single event upsets （SEUs） induced by heavy ions were observed in 65 nm SRAMs to quantitatively evaluate the applicability and effectiveness of single-bit error correcting code （ECC） utilizing Hamming Code. The results show that the ECC did improve the performance dramatically, with the SEU cross sections of SRAMs with ECC being at the order of 10-11 cm2/bit, two orders of magnitude higher than that without ECC （at the order of 10-9 cm2/bit）. Also, ineffectiveness of ECC module, including 1-, 2- and 3-bits errors in single word （not Multiple Bit Upsets）, was detected. The ECC modules in SRAMs utilizing （12, 8） Hamming code would lose work when 2-bits upset accumulates in one codeword. Finally, the probabilities of failure modes involving 1-, 2- and 3-bits errors, were calcaulated at 39.39%, 37.88% and 22.73%, respectively, which agree well with the experimental results.