低剂量电离辐射预处理对不同肿瘤细胞周期的影响

实验研究了低剂量γ射线预照射对人肝癌细胞系hepG2和人宫颈癌细胞系HeLa的细胞周期进程的影响.结果显示(1)低剂量(5cGy)辐射后,两种细胞的G2/M期细胞短暂累积;(2)低剂量辐射促进肿瘤细胞的生长;(3)高剂量(3Gy)辐射后,hepG2细胞发生G2期阻滞,HeLa细胞发生S期和G2期阻滞;(4)与单纯高剂量照射相比,低剂量辐射预处理后4h,再给予高剂量辐射,可进一步促进hepG2细胞在G2/M期累积,但是预照射对HeLa细胞的周期进程没有明显影响.因此,低剂量辐射预处理对高剂量诱导的细胞周期阻滞的影响依赖于肿瘤细胞的类型.     

荧光碳点在脊椎类模式动物斑马鱼中的活体成像与毒理学研究

将荧光碳点引入透明斑马鱼胚胎中,研究了荧光碳点在斑马鱼中的活体成像和对斑马鱼的毒副作用。通过对水中添加荧光碳纳米颗粒,从形态上观察其对于斑马鱼个体发育的生物学效应,实时观察其在斑马鱼体内富集代谢的情况,为荧光碳点及其复合物在生物活体成像方面的研究应用奠定基础。结果表明,荧光碳点对斑马鱼生长发育无明显的毒副作用,不会导致胚胎发育异常(通过观察尾巴弯曲情况、色素深浅、血管发育速度、鱼鳔发育速度来确定对胚胎发育的影响),并且对斑马鱼无明显致死现象。荧光碳点进入斑马鱼体内的时间非常迅速,并且可以在48 h之内经代谢排出体外。     

浅谈电离辐射生物效应研究过程中模型的建立及其应用

电离辐射的生物效应是当前辐射防护领域的研究热点之一。人们对电离辐射对人类影响的机理、效应、范围、尺度等认识得越明确,在有效避免、防范、减轻电离辐射对人类的损害等方面就可以做到更有的放矢。那么该如何获得电离辐射生物效应的相关知识呢？单纯地依靠实验是不够的,因为大部分相关实验都是在细胞层面进行的,     

辐射技术在环境保护中的应用

本文综述了电离辐射在烟道净化，有毒有害废水废物处理以及辐射消毒等方面的研究和实用工作概况，其中最重要的是烟道气的电子束处理。     

电离辐射诱导的旁观者效应研究

列举了一些具有代表性的研究结果， 概括介绍了一些产生旁观者效应的可能机制以及辐照引起的活性氧基团或分子、 细胞通讯和细胞因子在旁观者效应中的重要作用. 此外， 还讨论了旁观者效应的表达程度与辐照剂量和射线品质的关系. 旁观者效应的研究结果表明: 辐射产生的潜在危害可能要比以前估计的大， 这给如何评估辐射对人类造成的危害带来了新的冲击. Recent studies have indicated that biological effects, such as chromosomal aberration, gene mutation and cell death and so on, can be induced in cells that are not traversed by radiation directly. This phenomenon has been termed as bystander effects. In this paper, a few representative studies were reported and the possible mechanisms underlying the bystander effects were summarized. The reactive oxygen species (ROS) induced by ionizing radiation, cellular communication and some factors play important roles. Besides, the expression extent of bystander effects depended on radiation dose and quality were discussed. Bystander effects suggest that potential health risks associated with radiation exposure may be greater than those of original thought and this makes ultimate impact on human radiation risk assessment.     

集簇性DNA损伤在辐射研究中的进展

高LET重离子引起的集簇性DNA损伤会造成细胞突变、 癌变和凋亡。 促进肿瘤细胞凋亡一直是治愈肿瘤的出发点, 所以集簇性DNA损伤已经成为放射生物学领域研究的热点问题。 由于其提取和检测方法多样, 但并没有一个详细和完整的方案对集簇性DNA损伤进行透彻分析。 综述了集簇性DNA损伤的特点和详细讨论了集簇性DNA损伤最新研究进展, 简介了集簇性DNA损伤的研究方法, 以期为集簇性DNA损伤在放疗中的研究提供一些参考。 Clustered DNA damage which caused by high LET heavy ion radiation can lead to mutation, tumorigenesis and apoptosis. Promoting apoptosis of cancer cells is always the basis of cancer treatment. Clustered DNA damage has been the hot topic in radiobiology. The detect method is diversity, but there is not a detail and complete protocol to analyze clustered DNA damage. In order to provide reference for clustered DNA damage in the radiotherapy study, the clustered DNA damage characteristics, the latest progresses on clustered DNA damage and the detecting methods are reviewed and discussed in deteil in this paper.     

THz辐射在DNA光谱研究中的应用

太赫兹(THz)辐射是一种新型的远红外相干辐射源,近年来在不同的研究领域中得到了广泛的应用,许多研究表明THz脉冲光谱学在生物和医学方面具有潜在的应用前景。文章简要介绍了THz辐射产生和探测的基本原理和方法;阐述了THz辐射在生物学和DNA分子光谱学研究的物理基础;讨论应用THz辐射研究DNA取得的成果及最新进展,展望应用THz辐射研究DNA分子的前景。     

CCD与CMOS像素传感器γ射线电离辐射响应特性对比研究

为了研究CCD与CMOS像素传感器对γ射线电离辐射的响应差异,对比研究了4类像素传感器的结构特点和辐射响应特性。通过辐射实验,对各传感器在不同辐射水平条件下的光子响应事件分布、平均灰度值以及典型光子响应事件进行研究。研究结果表明：光子响应程度均与辐射剂量率相关;CCD像素传感器的沟道传输方式使每列像元间的辐射响应更容易相互干扰;平均灰度值随剂量率的增大存在明显的梯度,各积分周期内输出信号灰度值围绕均值上下波动,CCD像素传感器输出信号灰度浮动范围较小;CMOS像素传感器各像元对光子的响应更加明显,CCD像素传感器各像元的响应信号易与相邻像元发生串扰;各类像素传感器典型辐射响应事件区域中发生光子响应的像元数量随剂量率的增大而增多,响应事件并非单个光子的行为,而是反映了多个光子在区域内同时沉积能量的过程。本研究为开发像素传感器的γ射线辐射探测技术和应用提供了重要的理论分析和实验数据支撑。     

hprt基因突变分析方法及其在辐射生物学中的应用

hprt基因（次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶基因）由于其本身所具有的独特生物学特性, 逐渐成为基因突变机制和修复机制理想的研究靶点, hprt基因突变分析法也逐渐成为很有价值并被广泛应用的生物剂量计。 系统地综述了hprt基因的生物学特性、 突变的检测方法学及其在辐射事故分析、 放射治疗和宇航事业研究中的应用和进展。     

电离辐射质粒pUC18 DNA结构变化的傅里叶变换拉曼光谱分析

采用傅里叶变换拉曼光谱研究了质粒pUC18DNA经过γ射线电离辐射以后结构的变化。其脱氧核糖－磷酸主链中各振动模式产生的谱带强度有所增加，包括884cm^-1处的脱氧核糖－磷酸主链振动谱带、1460cm^-1处的－CH2弯曲振动谱带和2939cm^-1处的C－H伸缩振动普带。碱基杂环弯曲振动谱带187cm^-1位移到208cm^-1处，强度明显减弱。在3298cm^-1处出现了一个源于N－H伸缩振动的新谱带。此结果表明碱基受损，主链断裂，超螺旋旋结构部分解旋。     

微束技术在放射生物学中的应用

微束装置可以为生命科学研究提供微米定位、剂量特定的电离辐射,在生物体内的电离辐射靶物质及其敏感度、靶物质的损伤及修复机制研究中具有独特的作用。概述了生物微束装置和实验技术的发展及其在低剂量辐射效应、旁观者效应、信号传导研究中的主要应用;介绍了中国科学院近代物理研究所（IMP）重离子微束装置,该装置可以提供能量7~ 80 MeV/u、传能线密度为30~ 3000 keV/μm的重离子微束,实现了活细胞辐照和在线观察、小鼠定位辐照的实验技术;利用IMP微束装置在重离子诱导旁效应实验、小鼠下丘脑重离子辐照效应和DNA损伤快速修复动态等方面取得了一些实验成果。The microbeam facility can provide micrometer scale localized and predefined ionizing radiation in the life science study, and the microbeam techniques play a unique role in determining the target substances of ionizing radiation, as well as in the study of radiation sensitivity, mechanisms of radiation damage response and repair. This paper summarizes the technical developments of biological microbeam facilities and their applications in the studies of low-dose radiation effect, bystander effect and cellular signaling. This paper also introduces the recent developments at the heavy-ion microbeam facility in the Institute of Modern Physics (IMP), which can provide heavy ion microbeam irradiation with energy of 7~80 MeV/u and LET of 30~3000 keV/μm. The facility can perform radiobiological irradiation and online investigation in living cells and mice, including bystander effect study, sleeping system influence after irradiation to mice hypothalamus and the recruitment dynamics of XRCC1 protein.     

带电粒子致细胞失活的理论模型(英文)

介绍了经辐射损伤后细胞失活或存活的理论模型及相关问题的一些研究工作。重点考虑了径迹结构和能量沉积特点的新的细胞失活模型。在径迹结构模拟的基础上, 计算并分析了DNA损伤谱, 同时把径迹结构得到的损伤谱与细胞存活联系起来, 初步在分子水平上理解了细胞失活或存活的机制。The several theoretical models of cell inactivation or cell survival fraction are introduced. Emphasis is placed on a new model——Ionization Ionization Clustering Cluster model. In order to understand some of the mechanisms of DNA damage related to cell killing and their dependence on radiation quality, the yields of single track lethal events are compared with the estimated yields of different classes of complex DNA lesions calculated by a fast Monte Carlo methods.     

低剂量辐射超敏感性研究进展

细胞低剂量辐射反应是目前国际上研究的热点。 介绍了哺乳动物细胞的低剂量反应——辐射超敏感性(HRS)和增强的辐射抗性(IRR), 即细胞在大约0.1 Gy时会出现单位剂量细胞杀伤增强现象, 随着剂量的升高, 细胞的IRR增强, 到1 Gy以上细胞存活符合线性平方模型。 评述了近年来国际上低剂量HRS领域的研究进展, 着重讨论了HRS/IRR可能的分子机理及辐射传能线密度与HRS/IRR的关系, 并对HRS/IRR在肿瘤临床放射治疗中的应用做了初步的探讨, 最后提出了该领域进一步研究的一些问题。At present, cell response to low dose radiation is attracting growing interests all over the world. Hyper radiosensitivity (HRS) and increased radioresistance (IRR) were introduced in this paper. This phenomenon means that an excess cell killing per unit dose appears at about 0.1 Gy (HRS) and then the cell radiation sensitivity increases with increasing dose (IRR). When the dose outstrips 1 Gy, the cell surviving fraction coincides with the value predicted by the commonly accepted linear quadratic (LQ) model. We further reviewed the progress to date in the study of low dose HRS, especially the possible molecular mechanisms underlying HRS/IRR and the relationship between HRS/IRR and linear energy transfer (LET). An initial insight into the clinical application of HRS/IRR in tumor radiotherapy was presented as well.Moreover, several topics concerning the HRS/IRR investigation, which deserved to be reinforced, were put forward.     

衍射辐射及其在电子束诊断中的应用

衍射辐射是由于运动的带电粒子遇到随空间变化的电介质而由感应电流产生的一种辐射. 衍射辐射由于其非阻拦性, 多参数性, 可在线性, 非常适合下一代对撞机和第四代光源的电子束诊断. 简要介绍了其物理机制, 系统的讨论了其在电子束诊断中的应用.     

电离辐射对小鼠肾脏影响的代谢组学研究

电离辐射对生物体影响是目前生物医学领域研究的热点之一.本文利用基于核磁共振氢谱（¹H NMR）的代谢组学技术研究来自暴露于不同的电离辐射的C57BL/6J小鼠的肾脏的水溶性萃取物,并试图寻找电离辐射对小鼠肾脏影响的特异性生物标志物.分析结果表明,辐射组可与相应的对照组明显区分.在所发现的75个代谢物中,有6种代谢物的浓度发生显著性变化,分别为2-氨基丁酸、3-羟基丁酸、高丝氨酸、1,3-丙二胺、β-丙氨酸和抗坏血酸.这些代谢物可能成为高剂量电离辐射对生物体肾脏代谢影响的标志物.