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.     

核科学百年讲座第九讲电离辐射与人类生活及环境

文章介绍了在人类生存环境中与一般公众生活密切相关的各种电离辐射的来源、影响因素、变化规律、对公众所产生的照射剂量以及有可能导致的生物效应，特别是对天然辐射照射做了详细和系统的叙述分析，同时对人类实践活动产生的人工辐射和医学照射也进行了介绍和评述．文章旨在引导人们正确认识放射性这一自然现象，在消除核恐怖心理的同时，对其在应用中的安全性予以足够的重视。     

正确认识核与辐射

 2011 年3 月11 日14 时46 分(北京时间13 时46 分),日本本州东海岸附近海域发生了里氏9.0 级地震,并在随后引发强烈的海啸,使日本东北部沿海地区遭受巨大的破坏：大量房屋受损,化工厂起火,等等。3 月12 日福岛第一核电站一号机组一声爆炸,使全世界的目光几乎都集中在日本核电站的安全,笼罩在核泄漏影响的恐怖之中。一时间,各种媒体长时间聚焦在福岛第一核电站狭小的区域。随着事态的不断发展,人们通过各种途径了解有关核与辐射的应用、辐射危害和辐射防护等方面的知识。本文试图通过对电离辐射的发现和应用、电离辐射的生物效应和辐射防护的基本原理等方面的介绍,使人们能够准确地认识电离辐射。     

长链非编码RNA XR_923426参与调控电离辐射诱导的微丝骨架变化

细胞微丝骨架是多功能亚细胞结构,是电离辐射的感受器也是效应器。为了明确长链非编码RNA(lncRNA)是否参与调控电离辐射引起的微丝骨架动力学变化,采用Swinholide A处理诱导细胞微丝骨架解聚之后,进行lncRNA组学分析并验证差异表达的lncRNA;采用鬼笔环肽染色和微丝网络结构分析等方法评价电离辐射引起微丝骨架动力学变化的程度。结果发现,微丝骨架解聚后,lncRNA XR_923426的表达下调;人为上调lncRNA XR_923426的表达水平能够显著缓解辐射导致的微丝骨架结构异常和微丝网络连接减少。这些发现为微丝通过lncRNA调控辐射导致细胞死亡或肿瘤转移的机制提供了新的研究思路,有望成为肿瘤治疗和正常组织辐射防护的新靶点。     

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.     

Si_3N_4钝化层对横向PNP双极晶体管电离辐射损伤的影响机理

航天器中电子器件在轨服役期间,会遭受到空间带电粒子及各种射线的辐射环境的显著影响,易于造成电离辐射损伤.本文采用60Coγ射线辐照源,针对有/无Si_3N_4钝化层结构的横向PNP型(LPNP)双极晶体管,开展了电离辐射损伤效应及机理研究.利用KEITHLEY 4200-SCS半导体参数测试仪测试了LPNP晶体管电性能参数(包括Gummel特性曲线和电流增益等).采用深能级瞬态谱分析仪(DLTS),对辐照前后有/无Si_3N_4钝化层结构的LPNP晶体管的电离缺陷进行测试.研究结果表明,在相同吸收剂量条件下,与无Si_3N_4钝化层的晶体管相比,具有Si_3N_4钝化层的LPNP晶体管基极电流退化程度大,并且随吸收剂量的增加,电流增益退化更为显著.通过DLTS分析表明,与无Si_3N_4钝化层的晶体管相比,有Si_3N_4钝化层的晶体管辐射诱导的界面态能级位置更接近于禁带中心.这是由于制备Si_3N_4钝化层时引入了大量的氢所导致,而氢的存在会促使辐射诱导的界面态能级位置更接近于禁带中心,复合率增大,从而加剧了晶体管性能的退化.     

电离辐射诱导组蛋白乙酰化引起的染色质结构解聚研究

真核生物的DNA分子经高度压缩以染色质形式存在于细胞核中,染色质动态结构在DNA复制、基因转录和DNA修复等过程中起着重要的调控作用。核内染色质结构的原位高分辨解析和其结构变化定量表征一直受困于显微成像观测分辨率的限制。通过点击化学荧光标记EdU和STORM单分子定位显微成像,实验得到了细胞核内超分辨率染色质结构图像。基于提出的单分子团簇分析和最近邻距离算法分析发现,X射线辐照和TSA处理后的细胞核内核小体团簇数量显著增多,核小体团簇所占细胞核内的面积比相对于对照组增加,且团簇内平均EdU分子数降低。同时,重离子辐照活细胞在线成像实验获得的XRCC1招募动力学速率常数表明乙酰化处理使得DNA损伤密度降低。这些结果表明电离辐射和乙酰化处理均导致了染色质结构的松散化。STORM超分辨成像方法和分析算法及其获得的核小体团簇分布规律为染色质结构的松散提供了直接的定量表征数据支持。     

偏置条件对NPN及PNP双极晶体管电离辐射损伤的影响研究

本文采用低能电子辐照源对NPN及PNP晶体管进行辐照试验. 在辐照试验过程中, 针对NPN及PNP晶体管发射结施加不同的偏置条件, 研究偏置条件对NPN及PNP晶体管辐射损伤的影响. 使用Keithley 4200-SCS半导体特性测试仪在原位条件下测试了双极晶体管电性能参数随低能电子辐照注量的变化关系. 测试结果表明, 在相同的辐照注量条件下, 发射结反向偏置时双极晶体管的辐照损伤程度最大; 发射结正向偏置时双极晶体管的辐照损伤程度最小; 发射结零偏时双极晶体管的辐照损伤程度居于上述情况之间. 关键词： 双极晶体管 低能电子 电离辐射     

光电探测器组件辐照后性能退化的噪声表征

本文用爆裂噪声表征总剂量电离辐射（TID）对光电探测器组件的损伤情况。通过对辐照前后的光电探测器组件进行噪声测试,然后对比分析其结果。实验结果表明,总剂量辐照后,相对于辐照前,光电探测器组件内部明显出现了爆裂噪声,即组件内部出现了大量缺陷,导致组件的可靠性降低。     

Calculation of the Physical and Microdosimetric Parameters of Electron and Alpha-Particle Radiation Using Monte Carlo Simulations

Various ionizing radiations, such as electrons and alpha particles, transfer their energy to media by produced secondary electrons and induce double- or single-strand break of DNA, which result in variable effects. To understand how the ionizing radiations interact with DNA and break it, several models have been developed, most of them consider the water as a vapor state. Actually, the ionizing particles interact with DNA which is solved in liquid water. To compare the difference of vapor and liquid water models, we calculate the stopping power, continuous slowing down approximation （CSDA） range and S value of electrons and alpha particles at cellular scale in liquid and vapor by Monte Carlo simulations, respectively. Our data show that the stopping power and CSDA range are different in liquid and vapor water in a special energy range. For many S values, the liquid model is better than the vapor model when the energy of the electrons is higher than 100 keV and the vapor model is higher than the liquid model for the 1 MeV alpha particles.