بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
Radiation Biology 2
اسلاید 2 :
پرتو ذره بتا β
پرتو بتا از الكترون ویا پوزيترون(ذره ای با جرم الکترون وبار مثبت) تشکیل شده است كه از نظر ساز و كار برخورد با ماده تفاوت چنداني با هم ندارند.
ذرات بتا تك انرژي نبوده و داراي يك طيف انرژي هستند.
شكل مقابل طيف ذرات بتا ناشي
از 32P را نشان مي دهد.
اسلاید 3 :
ساز و كارهاي برخورد پرتو بتا با ماده
الف) ايجاد يونش و برانگيزش: در اين اثر ذره بتا پس از برخورد با ماده، با توجه به انرژي آن، موجب يونش و برانگيزش اتم هاي ماده مي گردد.
Beta Particle
برخورد ميدان هاي كولني
ejected electron
اسلاید 4 :
برد: LET: Linear Energy Transfer
فاصله مستقیمی که پرتو از ابتدای گسیل شدنش تا انتهای جذبش طی می کند وانرژی خود را به محیط میدهد.
به خاطر جرم کم و باردار بودن الکترون بردپرتوبتا بلند ومسیر حرکت آن در محیط زیکزاک بوده ومستقیم نیست. برایند حرکت ان در مسیر مستقیم رابردبتادرنظر میگیرند
چگالی سطحی الکترون در ماده جاذب
برد بتا به دو عامل بستگی دارد:
انرژی ذره بتا
( چگالی سطحی: تعداد الکترون در واحد سطح ماده جاذب )
اسلاید 5 :
پرتو ذره آلفا α
ویژگی های پرتوحاوی ذرات آلفا: همان هسته هلیم است دارای دوپروتون و دو نوترون:
جرم آن: چهار برابر جرم هیدروژن،
تک انرژی ، خاصیت یونسازی بالاتراز بتا
ساز و کار برخورد با ماده:
برخورد با الکترونهای مداری (ایجاد یونش و بر انگیزش)
برخورد مستقیم با هسته در انرژی های بالا
اسلاید 6 :
مسیر حرکت آلفا مستقیم است، زیرا جرم آن در مقایسه با الکترونهای مداری بسیار زیاد تر است و به سادگی منحرف نمی شود
برد (LET)ذره آلفا: فاصله ای که ذره آلفااز لحظه گسیل شدنش به صورت مستقیم در محیط طی می کند تا متوقف شود.
برد آلفا به دو عامل بستگی دارد
عدد اتمی ماده جاذب (هرچه بالاترباشد برد کمتر است)
انرژی آلفا(هرچه بالاترباشد برد بیشتر است)
اسلاید 7 :
Thurium decay: An Alpha strong source
اسلاید 8 :
ب) اثر ترمزی یا برم اشترالانگ:
هر ذره بارداری که با سرعت در حرکت می باشد (مانند بتا)، چنانچه بطور ناگهانی شتاب منفی بگیرد (مانند تغییر سرعت بتا در اثر برهمکنش کولنی با هسته هدف) بخشی از انرژی خود را با انتشار پرتو ایکس (تابش ترمزی) از دست می دهد.
اسلاید 9 :
اگر اتمی دارای لایهای بیرونیِ پرنشده باشد، ممکن است با اتمی دیگر وارد واکنش بشود و با استفاده از الکترونها پوسته بیرونی را تکمیل میکنند. این نوع از اتمها با عنوان رادیکال آزاد شناخته میشوند.
اسلاید 10 :
Free Radicals
رادیکال های آزاد اتمهای ناپایداری هستند که سلولهای بدن را تخریب میکنند و باعث بیماری و پیری میشوند.
اسلاید 11 :
رادیکال آزاد چگونه باعث تخریب سلولها میشود؟
زمانی که مولکولهای اکسیژن به اتمهای منفرد با الکترونهای جفتنشده تجزیه میشود، رادیکال های آزاد ناپایداری شکل میگیرند که بهدنبال اتمها یا مولکولهای دیگر برای پیوستن میگردند. اگر این روند ادامه پیدا کند، فرایندی به نام «استرس اکسیداتیو» رخ خواهد داد. استرس اکسیداتیو میتواند منجر به تخریب سلولها و باعث بروز برخی امراض و پیری شود. مثلا چروکیدگی پوست بر ابهخاطر استرس اکسیر پرتوتابی به خاطر استرس اکسیداتیو است.
براساس نظریهای که در سال ۱۹۵۶ منتشر شد، رادیکال آزاد باعث پیری میشود، زیرا در طول زمان سلولها را میشکند و تجزیه میکند. مادامی که بدن رو به پیری میرود، توانایی جنگیدن با اثرات رادیکال های آزاد کم و کمتر میشود. درنتیجه، تعداد رادیکال های آزاد افزایش پیدا میکند و استرس اکسیداتیو هم بیشتر میشود و تخریب سلولها نیز زیادتر میگردد. درپرتوتابی با وجود این روند، انحطاط و پیری سریعتر از حالت عادی به وقوع می پیوندد.
اسلاید 12 :
واکنش رادیکالهای آب با گیرنده های آن
واکنش رادیکالهای آب یا آب ، بخودی خود ، فرآیند جالبی است، اما برای بدست آوردن یک نتیجه زیست شناختی ناشی از رویداد تابش ، باید یک برهمکنش شیمیایی از گونه واکنشی یا مولکولهای زیستی موجود باشد تا سرانجام به تداخلی در عملکرد یاختهای طبیعی منجر شود. شیمیدانهای تابش ، عبارت رباینده را برای انواع مواد شیمیایی بکار میبرند که با رادیکالها و سایر صورتهای فعال موجود در آب پرتو گرفته ، بر همکنش برقرار کنند
رباینده که میتواند هر نوع مولکول قادر به بر همکنش باشد، با رادیکالها واکنش انجام میدهد تا شیمی آب را به سرانجامی برساند. نکته جالب این است که برای غلظتهای پایین هر مولکول رباینده ، کسری از رادیکالها که با رباینده برهمکنش انجام میدهد. تقریبا در گستره وسیعی از غلظت ربایندهها ، ثابت است.
آب با آثار ممکن بر سیستمهای زیستی ، رابطه دارد. علاوه بر واکنش پذیری فرآوردههای رادیولیز آب که سبب میشود با مولکولهای زیستی مهم موجود در یاخته برهمکنش انجام دهند. این امکان هم وجود دارد که انرژی ذخیره شده توسط الکترون باانرژی جنبشی بالا مستقیما در مولکول زیستی مورد نظر ، ذخیره شود.
صورت میگیرد تا در آب ، DNAواکنشهای فیزیکی - شیمیایی بیشتر در مولکولهای اجزای تشکیل دهنده مهم مانند در نتیجه یونش و یا برانگیزش در اتمهای این مولکولها و تشکیل رادیکال از این مولکول زیستی بسیارحائز اهمیت است.
اسلاید 13 :
رادیولیز آب
اسلاید 15 :
کنش مستقیم
برای این فرآیند ، انرژی مستقیما در مولکول هدف که دارای اهمیت زیستی است. بدون دخالت انواع رادیکالی حاصل از رادیولیز آب انباشته میشود.
کنش غیر مستقیم
کنش غیر مستقیم عبارت است ازاثر واکنش محصولات فرآوردههای رادیولیتی آب با مولکولهای هدف. مشخصه مهم کنش غیرمستقیم از این قرار است که آسیب وارده از جانب این سازوکار ، عبارت است از آسیبی که تنها وقتی میتواند حادث شود که انواع رادیکال تولید شده از طریق رادیولیز آب به مولکولهای مهم زیستی ، برسند و با آنها برهمکنش برقرار نمایند.
اثر غیر مستقیم به صراحت به صورت برهمکنش مولکولهای جسم حل شده و انواع واکنش پذیر مولکولهای حلال مثل آب تعریف میشود چون آب حلال عمده سیستمهای حیاتی است، اکثر کنشهای غیر مستقیم نتیجه انواع رادیکالهای واکنش پذیر تشکیل شده از مولکولهای آب خواهد بود.
مکانیسم های ازبین رفتن رادیکالهای آزاد در موجود زنده
بازترکیب ، استرداد و ترمیم :
بازگرداندن مولکولها به حالت قبل از پرتو گیری از طریق سه ساز و کار ممکن است: بازترکیب ، استرداد و ترمیم.
بازترکیب
بازترکیب میتواند در مراحل بسیار اولیه پس از رویداد پرتو گیری تحقق پذیرد، ضمن اینکه گونههای ناشی از رادیولیز آب تولید شده هنوز بسیار به یکدیگر نزدیک هستند. مقیاس زمانی برای بازترکیب کوتاهتر از 11- 10 ثانیه است. بازترکیب به سادگی به هم نزدیک شدن زوج یونها یا زوج رادیکالها برای تشکیل شدن مولکولی است که از آنها ناشی شدهاند.
اسلاید 16 :
استرداد
عبارت است از بازگشت شیمیایی مولکول تغییر یافته به حالت اولیهاش بدون دخالت مراحل آنزیمی یا مراحل کاتالیستی زیستی
دیگر مقیاس زمانی برای استرداد ، یک چهارم ثانیه یا کمتر است. استرداد شیمیایی میتواند به چندین طریق پیشروی کند که بعضی از آنها به خوبی فهمیده نشده است. مثالی برای فهم این فرآیند مفید خواهد بود.
مثالی در مورد استرداد: فرض کنید که در نتیجه کنش مستقیم و غیر مستقیم ، رادیکال ازادبر اثرهمکافت یک رادیکال را در محلی از مولکول باقی میگذارد. این رادیکال به نوبه خود میتواند دستخوش واکنشی شود که آسیب را به نحوی کم و بیش دائم تثبیت کند (مثلا واکنش با اکسیژن) ، یا ممکن است استرداد صورت گیرد وطی یک واکنش شیمیایی این مولکول با یک مولکول دیگر در واکنش مبادله رادیکال ، واکنشی را برقرار کندکه از آن الکترون گرفته وخودرا به حالت قبل از پرتو گیری بازگرداند و یک رادیکال دیگر ، تولید شود.
ترمیم
در یک مقیاس زمانی طولانیتر ، ممکن است ترمیم آنزیمی روی دهد. مقیاس زمانی برای این فرآیند چند دقیقه تا چند ساعت میباشد.
اسلاید 18 :
الکترون دهی توسط آنتی اکسیدان
