輻射生物效應(yīng)中微劑量學(xué)細(xì)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(fù)雜的生物學(xué)過程。依據(jù)輻射損傷機(jī)制經(jīng)典學(xué)說--靶學(xué)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(diǎn)對輻射生物效應(yīng)的解釋具有重要意義?？紤]到細(xì)胞是人體的基本功能單元且DNA分子受損后的各種生物學(xué)響應(yīng)均與細(xì)胞環(huán)境有關(guān)，因此，在細(xì)胞水平開展輻射劑量學(xué)研究對輻射損傷機(jī)制的深入了解及其在輻射防護(hù)和放射治療等方面的實(shí)用化具有重要意義。
　　目的：單細(xì)胞模型是輻射能量在細(xì)胞水平上沉

2、積特點(diǎn)和規(guī)律獲取的重要平臺。本文旨在得到合理可行的單細(xì)胞模型建立方法，并據(jù)此建立更加接近真實(shí)細(xì)胞的Monte Carlo計(jì)算模型。
　　材料與方法：采用具有腫瘤細(xì)胞代表性的人口腔上皮癌細(xì)胞作為研究對象，基于生物學(xué)手段和計(jì)算機(jī)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(jìn)行輻射照射下細(xì)胞內(nèi)能量沉積規(guī)律的獲取。
　　結(jié)果：成功建立了單細(xì)胞模型，并針對該模型進(jìn)行了適用性和實(shí)用性的測試。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了劑量學(xué)計(jì)算，

3、結(jié)果表明，在綜合考慮計(jì)算時(shí)間和計(jì)算精度的情況下對7組數(shù)據(jù)進(jìn)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(gè)3MeV的α粒子對單細(xì)胞模型進(jìn)行照射，得到細(xì)胞核內(nèi)單個(gè)粒子擊中細(xì)胞的平均比能均值為0.209Gy；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)單個(gè)粒子擊中細(xì)胞的平均比能均值為0.044Gy。
　　本文得到的計(jì)算結(jié)果與已公布數(shù)據(jù)吻合，建立單細(xì)胞體素模型的方法切實(shí)可行且通用性強(qiáng)；細(xì)胞核的密度與細(xì)胞形態(tài)對模型計(jì)算結(jié)果有重要影響，建立不同細(xì)胞系的細(xì)胞庫是