重离子辐照诱导DNA双链断裂的剂量率效应

利用不同剂量率的50MeV/u^12C^6 辐照B16黑色素瘤细胞的脱蛋白DNA,采用脉冲场凝胶电泳技术对DNA双链断裂（DSB）的诱导和片段的分布进行了研究。结果发现,在剂量率分别为3Gy/min和30Gy/min的情况下,DNA片段释放百分比（PR）都随着剂量的增加而增加,并在超过一定剂量之后趋于相似的准阈值;3Gy/min辐照诱导DSB的产额为0.40DSBs(100Mbp.Gy）,30Gy/min辐照诱导的DSB产额准确值无法得到;30Gy/min辐照诱导DSB的截面为2.14μm^2,是3Gy/min的3.1掊。所有结果都表明剂量率越高,诱导DSB越有效。另外,3Gy／min辐照诱导DSB片段在－860kbp处有一个片段峰,而30Gy/min没有,说明剂量率可以影响DSB片段的分布。     

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。     

电离辐射致DNA双链断裂研究方法及统计模型

DNA既是生命物质中信息的载体,也是辐射生物效应最主要的靶分子.电离辐射通过射线的直接作用和间接作用引起DNA分子的多类型损伤,其中DNA双链断裂(Double-strand breaks,DSB)是辐射引起的各种生物效应中最重要的原初损伤之一,成为辐射生物学研究的重点.目前DSB研究的主要方法包括拉曼光谱技术、原子力显微镜、单细胞凝胶电泳、脉冲场凝胶电泳、γH2AX分析技术、早熟染色体凝集等,研究DSB的统计模型包括随机断裂模型、Moment法、Tsallis熵模型、平均分子量法,在此均得到总结,最后探讨了DSB辐照热点的研究前景.     

小鼠扁桃体免疫细胞受照射后DNA双链断裂损伤修复的忠实性

观察了受照射小鼠瓦尔代尔扁桃体环（WRE）在体细胞出现DNA双链断裂修复的忠实性，用^60Coγ射线照后观察WRE细胞凋亡的最高峰，在此时间点处死小鼠，取WRE细胞分别有脂质体和电穿孔方法介导的基因转染技术，将双标记基因质粒pPMH16导入细胞。研究WRE细胞DNA双链修复的忠实性。结果表明，未照射WRE细胞的抗G418转化克隆有69．75％的gpt基因表达，说明大部分断裂的gpt基因被忠实性地修复；2Gy、4Gy射线照射的WRE细胞的转化克隆只有36．05％和21．50％的克隆能正确表达gpt基因功能，说明WRE细胞照射后DNA双链断裂的修复显著低于正常细胞，且剂量越大，修复的忠实性质越低。脂质体和电穿孔方法介导的基因转染技术可用于原代细胞基因转染的研究，照射后的WRE细胞易发生DNA双链断裂错误重接。     

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.     

加速12C6+离子照射诱发人肝癌细胞SMMC-7721的DNA双链断裂

重离子为高传能线密度(LET)辐射,在引起肿瘤细胞失活上有更大的相对生物学效应。DNA的双链断裂在细胞辐射损伤中是极其重要的,其最终导致细胞的失活。本实验研究检测细胞DNA的双链断裂(DSB),以探讨细胞失活的机理。用脉冲场凝胶电泳方法结合溴乙锭染色的荧光扫描技术,定量测定^12C^6 锈导人肝癌细胞SMMC-7721 DNA的DSB剂量效应关系。结果发现,DNA片段释放百分比随吸收剂量的增加而增加。     

用微孔滤膜法检测γ射线引起的哺乳动物细胞DNA双链断裂及其重接

本文改进了Bradley和Kohn测定DNA双链断裂的微孔滤膜法,并用于检测γ射线引起的中国仓鼠卵巢细胞和小鼠骨髓细胞DNA的双链断裂,得到较好的剂量曲线,证明此法重复性好,灵敏度远较中性蔗糖密度梯度离心法高。同时也证明在上述细胞中辐射所致的DNA双链断裂是能够重接的。为DNA双链断裂能够重接的论点提供了又一个实验证据。     

16O6+辐照诱导的人肝癌细胞DNA双链断裂及其修复

用倒转脉冲场凝胶电泳（ＰＩＧＥ）研究了３．１７ＭｅＶ／ｕ＾１６Ｏ＾６＋诱导的肝癌细胞ＤＮＡ双链断裂（ＤＳＢ）及其修复效应。结果表明：ＤＳＢ的诱导与辐照剂 量呈正相关,其产额为０．４３ＤＳＢｓ／１００Ｍｂｐ：Ｇｙ,与＾６０Ｃｏγ射线相比相对生物学效应为１．６９。ＤＳＢ片段重接一半所需要的时间（ｔ１／２）剂量有关,剂量越大,ｔ１／２越长。重接的方式主要表现为小片从而连接为较大的片段。     

γ射线诱导的肝癌细胞DNA双链断裂

为了揭示辐射生物学效应的机理,用倒转脉冲场凝胶电泳（ＰＩＧＥ）研究了γ射线辐照肝癌ＳＭＭＣ－７７２１细胞诱导的ＤＮＡ双链断裂（ＤＳＢ）及其修复２４、４８ｈ后的产额和片段的分布情况。结果表明：修复０ｈ和２４ｈ的样品,ＤＮＡ片段释放百分比（ＰＲ）随着剂量的增加而增加;诱导的ＤＳＢ片段主要是１Ｍｂｐ－２Ｍｂｐ的大片段;ＤＳＢ产额分别为０．３８ＤＳＢｓ／１００Ｍｂｐ．Ｇｙ和０．０６ＤＳＢｓ／１００Ｍｂｐ．     

恒场电泳检测DNA双链断裂及其应用

应用普通恒场琼脂糖凝胶电泳检测受γ射线照射后小鼠胸腺细胞ＤＮＡ双链断裂。在一定条件下，该法可以获得与脉冲凝胶电泳相似的结果。用此法观察了离体照射小鼠胸腺细胞ＤＮＡｄｓｂ修复作用，发现该法可以检测到ＤＮＡ“梯状”带，可做为一研究细胞凋亡的新方法。     

Infrared study of astrophysical ice analogues irradiated by swift nickel ions

Water, carbon oxide, carbon dioxide, and ammonia ices are known to be pervasive constituents of the solar system and the interstellar medium. These ices and ice-covered surfaces are exposed to bombardment by energetic projectiles like photons, electrons, and ions. Laboratory experiments have been carried out to study the effects of such irradiation. However, there is a clear lack of information about the interaction of heavy ion components of solar/stellar wind and galactic cosmic rays (e.g. Fe) with ices in the keV to GeV energy range. The objective of this work is to study the effects produced in astrophysical ices by highly charged nickel ions at relatively high energy (∼50-500 MeV) in the electronic energy loss regime, and to compare them with those produced by protons, photons, and electrons. Our results for CO₂ and CO indicate that sputtering induced by heavy ions can be an important mechanism to desorb molecules in astrophysical environments.     

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.     

重离子辐照冬小麦诱变效应的研究

利用3.2—75MeV/u4个能量、2×108—12×108cm–24个剂量的O和C重离子处理3个冬小麦品种,1612研究其诱变效应。结果表明,M1代的生物损伤随剂量的增加而加大;8MeV/u能量的损伤要比高能75MeV/u时大;8MeV/u较易出现在高能75MeV/u离子和γ辐射中未见的条状叶绿素缺失损伤,此结果未见相关报导。M2代诱变效果显著,突变谱宽,有益突变(早熟、矮杆、穗形)频率明显高于γ射线,且较易诱发早抽穗性状变异。     

Velocity effect of swift heavy ions in graphite studied by Raman spectroscopy

Highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) samples were irradiated with swift heavy ions (Ar, Kr, Bi, U) of fluences between 10¹¹ and 10¹³ ions/cm² in energy range MeV-GeV. The irradiated samples were analyzed by Raman spectroscopy with laser wavelength of 532.2 nm. It is shown that the ratio between the integrated intensities of the disorder-induced D and the original G Raman bands which denotes the degree of the damage induced by ion irradiation increases as a function of ion fluence as well as the electronic energy loss. This agrees with the previous reports. However, quantitative analysis of the peak intensity at a fixed fluence discloses that ion velocity is also a significant parameter in determination of damage. The conclusion is that the extent of discontinuity of ion track may change with ion velocity besides the electronic energy loss. Considering the radial distribution of the energy deposited on the matter being velocity dependent, the energy density which combines the influence of the electronic energy loss and ion velocity may be more suitable for explaining the effect induced by swift heavy ions.     

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。     

12C6+离子辐照诱发人类肝L02细胞hprt基因突变的研究

本文研究12C6 离子辐照人类肝细胞系L02细胞诱发hprt基因突变与剂量的效应关系,为正确评价重离子对人体正常组织细胞的辐射风险及危害提供基础数据和依据.分别用12C6 离子束(LET为30 keV/μm)和X射线(LET为0.2 keV/μm)对L02细胞进行0～6Gy照射后,用克隆形成法检测细胞的存活分数,另外在含有6-TG的培养基中克隆、筛选hprt突变细胞株,测定突变频率.结果表明:12C6 离子辐照后L02细胞的存活分数明显小于X射线照后.两种射线照射后,每106个存活细胞中突变克隆的个数随照射剂量增大而增大,受照细胞的突变频率也都在1Gy处最大.但相对于X射线,人类肝细胞系L02细胞对高LET重离子辐射更敏感,而且12C6 离子束诱发更多的存活细胞hprt基因突变.     

Inactivation cross sectiopn of yeast cells irradiated by heavy ions

Inactivation cross sections for haploid yeast cell strain 211a have been calculated as 1-ht detector based on the track theory in an extended target mode and a numerical calculation of radial dose distribution.In the calculations,characteristic dose D0 is a fitted parameter which is obtained to be 42Gy,and “radius” of hypothetical target a0 is chosen to be 0.5μm which is about the size of nucleus of yeast cells for obtaining an overall agreement with experimental cross sections.The results of the calculations are in agreement with the experimental data in igh LEF(linear energy transfer)including the thindown region.     

Inactivation cross section of yeast cells irradiated by heavy ions

1IntroductionThecalculationsofinactivationcrosssectionsforheavyionsinthetrackwidthregaldisplayingthindownforE.ColtB/randBs-1,andforBaciUusSubtilusarestraightforwardforthese1-hitdetectorsbasedontheKatztracktheory.[1]CalculationsforV-79hamstercellsaremorecomplex.Theyfollowtheoriginaldevelopmentofitusmodelforeucaryoticcens,andmalleuseofthecrosssectionscalculatedforhypotheticalinternaltargetswhicharethenassertedtobeproportionaltothemeasuredcellularinactivationcrosssections.Inmaxnmallancensinac…