^7Li离子辐射致DNA损伤中的剂量率效应

在辐射致生物体损伤过程中，射线种类、剂量以及生物体的辐射敏感性等多种因素对生物体的损伤均有重要影响。剂量率是电离辐射的一个重要参数，对于放疗来说，更是不容忽视。     

13 DNA损伤谱的模拟和分析

随着科学技术的发展，辐射生物效应的研究越来越引起人们的重视。脱氧核糖核酸（deoxvribonucleic acid，DNA）是生物体的遗传物质，也是辐射生物学效应研究的最重要的靶分子，DNA的辐射损伤问题一直是分子放射生物学的中心课题。对DNA原初损伤谱的模拟和计算，是对辐射作用机理解释和预测的第1步，DNA损伤谱的理论模拟已成为本领域的一个强有力的工具。辐照损伤的复杂程度对于细胞的修复、细胞凋亡以及放射治疗等等有很大的影响，因而DNA损伤的研究对于癌症的治疗、辐射环境的健康评估以及辐射防护等等是非常重要和必要的。     

DNA分子及其双链断裂碎片的AFM观测

生物大分子DNA是生命信息的载体,是辐射生物学效应最重要的靶分子。为了进一步研究辐射致DNA损伤的机理,首先需要掌握观测DNA分子及其双链断裂(Double Strand Breaks,DSB)碎片的技术。在大气状态下,使用先进的原子力显微镜(AFM)技术获得了3种经过提纯的DNA分子的直观图像;在水溶液中,利用~(241)Am-α源辐照装置对其中一种DNA分子进行了低剂量照射,利用AFM     

^7Li和^12C离子致DNA损伤的研究

脱氧核糖核酸(DNA)是生物体中一类重要的大分子。它是遗传信息的载体，也是辐射生物学效应的最重要的靶分子。电离辐射可引起DNA多种类型的损伤，其中双链断裂(DSB)是辐射所致生物效应中最重要的原初损伤。此实验旨在用原子力显微镜(AFM)研究重离子辐射诱发的DNA双链断裂。     

γ射线诱导DNA损伤中DNA浓度的影响

作为生物体中的一类基本生物大分子，DNA是离子辐射引致生物效应的关钆靶分子。双链断裂（DSB）是辐射所致生物效应中最重要的原初损伤，非重接性的DSB则被认为是细胞杀伤效应的最重要的损伤。在辐射损伤过程中，射线品质、剂量以及生物体的辐射敏感性等对生物体的损伤程度都有重要影响，已有很多涉及这些方面的报道。DNA浓度可能也是影响辐射致DNA损伤程度的重要因素。     

质子致DNA链断裂损伤的DNA浓度效应研究

在空间辐射环境中,辐射源主要是银河宇宙射线（GCR）和随机发生的太阳粒子辐射（质子事件）。其中以质子含量最为丰富,其次为α粒子和少量其它更重的离子。已有的模型计算结果表明,在飞往火星的路途中,宇航员身体内的每个细胞每几天就会被1个质子击中。     

Study on Double-Strand Break of DNA Irradiated by γ Rays

DNA is considered to be the most important bio-macromolecule and target molecule responsible for all biological effects. Many kinds of damage can be induced by radiation, such as base damage, single strand break（SSB）, double strand break（DSB） and crosslink of DNA and protein. DNA double strand breaks（DSBs） are considered to be the most important initial damage of all biological effects induced by high-LET heavy ions radiation. In particular, unrejoined DSBs are responsible for cell death.     

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.     

AFM studies of nonspecific binding of enzyme on DNA

Atomic force microscope(AFM) is used to study restriction endonuclease digestion of plasmid DNA,pWRr plasmid DNA is digested by Hind Ⅲ,and the specific and the nonspecific binding of the restriction endonuclease are imaged,and the biological function of the enzyme binding to nonspecific sites is discussed.In addition,it is found that nonspecific binding of Hind ǚ could not induce the DNA characteristic bending angle.     

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。     

36 ^7Li离子辐射中直接和间接作用致pUC19 DNA损伤研究

电离辐射的直接和间接作用（自由基）可引起DNA分子的碱基损伤、链断裂（包括单链和双链断裂）和交联等多种损伤。其中，双链断裂（DSB）是辐射引起的各种生物效应中最重要的原初损伤。在液态环境下，辐射诱导产生的自由基可能是单链和双链断裂发生的主要原因。因此，建立适当的体外模式系统来研究自由基诱导单链和双链断裂的反应动力学是十分必要的。本实验利用原子力显微镜（AFM）开展了重离子辐射中直接和间接作用致DNA链断裂的反应动力学研究。     

辐射致DNA损伤中DNA浓度的影响

在水溶液中，DNA以微观的形态存在，由于布朗运动以及DNA之间的相互作用的存在，使得DNA的浓度可能影响着DNA的微观分布，从而影响DNA损伤，这在我们以前的实验中已有了初步的观测与发现。关于DNA浓度对DNA损伤的影响的报道很少，实验结果不统一，也不系统，且以前的报道均为低LET射线辐射后的结果。关于高LET的重离子的研究目前尚未见诸报道。     

35 γ射线诱导DNA双链断裂的研究

DNA是生物体中一类最基本的大分子，是遗传信息的载体，也是电离辐射引致细胞杀伤或转化的主要靶分子。电离辐射可引起多种类型的损伤，如碱基变化、糖基损伤、单链和双链断裂（DSB）以及DNA和蛋白质的交联等。其中DSB是辐射所致生物效应中最重要的原初损伤，非重接性的DSB则被认为是细胞杀伤效应的最重要的损伤。     

Study of DNA Sample for Atomic Force Microscopy

Atomic Force Microscopy（AFM） was invented by Binnig, Calvin F.Quate and Christoph Gerber in 1986. AFM has unique advantages in observing biological sample. First of all, biological sample can be observed in physiological environment; Second, the force between AFM tip and sample is so little that biological sample can keep undamaged; Third, nonconductor also could be observed by AFM .Therefore, AFM had been used extensively in many fields after emergencing in 1986.     

质子致DNA链断裂损伤的剂量效应研究

质子作为一种高传能线密度（LET）的辐射，具有能量沉积与局部剂量远大于低LET辐射（如X射线、γ射线和电子束等）的特点，通过物质时有完全不同的径迹结构，能够更有效的诱发DNA发生双链断裂，产生更多的不能修复性损伤，引起细胞的转化和死亡以及癌的发生等较高的相对生物效应（RBE）。在DNA分子水平上研究质子致生物损伤的机理，深入了解其辐射特点及危害程度，并研究相应的防护途径十分重要，     

32 质子致生物辐射效应初步实验研究

在长期载人航天中，空间辐射对人体是一种严重的威胁。宇宙辐射源（天然空间电离辐射源）主要是银河宇宙射线和随机发生的太阳粒子辐射（质子事件）。银河宇宙射线的主要成分是约占84．3％的质子，约占14．4％的α粒子及约占1.3％的重离子。质子具有高传能线密度（LET），与低LET（如电子、X射线和γ射线）辐射相比，具有较高的相对生物学效应（RBE），能诱发DNA分子中出现更多的双链断裂，从而更有效的杀伤细胞、更易诱发突变或改变细胞的生长特性。     

石墨烯与双链DNA分子复合结构电导性的c-AFM研究

利用导电原子力显微镜(conductive atomic force microscope,c-AFM)的扭转共振隧穿电流模式,在绝缘衬底云母上对还原石墨烯(rGO)和DNA构成的复合体导电性做了初步的测量。测量结果表明,石墨烯能很好地吸附双链DNA分子形成连接复合体,c-AFM实验证明复合体中的双链DNA分子不具有长程电子输运能力。石墨烯-DNA复合体电导能力的测量对利用石墨烯及DNA分子进行分子器件构建研究具有参考价值,同时实验测量方法具有一定的实用意义。     

利用径迹结构方法模拟低能电子诱发DNA损伤

脱氧核糖核酸（DNA）是遗传信息的主要载体，它的损伤将直接导致生物体遗传信息的缺失，如果不能获得及时有效的修复，进而将导致细胞的突变或死亡。低能电子在放射生物学领域有重要的意义。径迹结构方法能够更逼真地再现物理、化学的变化过程。     

低能大流强氦离子辐照对钼的表面损伤作用

钼(Mo)材料被作为托卡马克装置中面向等离子体材料的候选材料被广泛研究,因此研究钼材料的辐照损伤行为对于认识聚变堆关键材料的辐照损伤机制具有重要意义。采用低能(100 e V)、大流强(约1021 ions·m-2·s-1)He+在600 oC对钼样品进行辐照实验,考察了离子辐照剂量和退火温度变化对钼材料的表面损伤作用。分别采用扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)和无损伤的导电原子力显微镜(Conductive Atomic Force Microscopy,CAFM)检测技术对辐照前后样品的微观形貌、微结构演化以及内表面缺陷分布等进行了对比研究。结果表明,He+辐照会诱导钼样品晶粒尺寸的增加,钼材料表面的晶粒取向会影响辐照缺陷的分布。这对于探索抑制材料辐照损伤的新方法具有重要的指导意义。     

橙皮苷和橙皮素对电离辐射致小鼠心血管损伤的防护作用研究

本研究以C57BL/6J小鼠为对象,探讨橙皮苷和橙皮素对其电离辐射致心血管损伤的防护作用。将小鼠随机分为空白对照组(NC组)、照射对照组(IR组)、橙皮苷低剂量组(L组200 mg/kg)、橙皮苷中剂量组(M组400 mg/kg)、橙皮苷高剂量组(H组800 mg/kg)和橙皮素低剂量组(L组50 mg/kg)、橙皮素中剂量组(M组100 mg/kg)、橙皮素高剂量组(H组200 mg/kg)8个组。照前2 h采用灌胃方式,空白对照组和照射对照组给予等量溶媒,除空白对照组外,各组小鼠均接受单次2 Gy的⁶⁰Co γ射线照射。分别于照射后24 h和48 h,对小鼠的免疫、抗氧化和DNA损伤三方面指标进行检测。结果显示,与照射组相比,给予橙皮苷和橙皮素的小鼠的肝脏指数均显著降低,但未表现出明显的剂量-效应关系,说明橙皮苷和橙皮素可能对辐射损伤小鼠的器官具有一定的保护作用;给予橙皮苷和橙皮素的小鼠血清中IL-1β、IL-6等炎性因子均显著降低,且具有剂量-效应关系,高剂量组表现更突出;给予橙皮苷和橙皮素均可显著降低小鼠主动脉丙二醛(MDA)含量和过氧化氢(H₂O₂)含量,表明两种处理具有显著的抗氧化作用;给予橙皮苷和橙皮素能降低照射后小鼠主动脉组织γ-H2AX foci数量,且具有剂量依赖性关系,表明两种处理能减轻照射后小鼠主动脉DNA的损伤。本研究的结果表明橙皮苷和橙皮素对照射致小鼠血管损伤具有一定的保护作用。