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微剂量学在细胞尺度生物学上的应用研究

作　者: 耿金鹏
导　师: 李玉晓；曹天光
学　校: 郑州大学
专　业: 粒子物理与原子核物理
关键词: 微剂量学电离辐射 S值蒙特卡罗方法硼中子俘获疗法
分类号: Q69
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

辐射生物效应是电离辐射的离子通过生物介质后一系列现象的最终产物。而宏观生物现象的改变直接来自于细胞水平上的损伤和变异。电离辐射产生的各种离子在细胞和亚细胞尺度上能量沉积分布决定了细胞的损伤程度。为了计算和模拟这些能量分布以及这些分布产生的影响，需要引入剂量学的概念。宏观剂量学描述的是来自外界且分布均匀的电离辐射对生物组织和器官等大系统作用的结果，而对于电离辐射在细胞和亚细胞尺度上能量沉积分布的不均匀性，宏观剂量学不能给出合理的解释，微剂量学正是在这个基础上发展并壮大起来的。近年来，微剂量学在辐射生物方面的应用越来越广泛，特别是对于细胞和亚细胞尺度小生物系统的研究也越来越深入。对于生命活动最基本的细胞，电离辐射的影响取决于这些细胞的形状、大小。为了简化计算，本工作使用了理想的细胞模型和填充细胞的组织等效物。在细胞中的电离辐射平衡对微剂量学量结果的作用也在计算中体现了出来。本论文有以下四章组成：第一章介绍了微剂量学和辐射生物学的相关概念和理论。第二章给出了影响微剂量学结果的一些因素，在这基础上计算了中低能离子对生物介质的作用，对不同大小的细胞和不同的Monte Carlo方法对同种细胞的微剂量学量中的比能及其分布做了计算，并对计算结果进行了分析。第三章主要是关于硼中子俘获治疗(BNCT)的介绍，引入了美国医学内照射剂量委员会(MIRD)提出的剂量计划(MIRD Scheme)中S值的概念。简单介绍了其他学者计算细胞S值的半解析方法：首次在硼中子俘获治疗中引入剂量点核函数的方法计算细胞S值；运用Monte Carlo方法对不同能量下电子、α粒子的细胞S值做了计算，并将这些计算结果进行了比较。第四章结论和展望。

微剂量学在细胞尺度生物学上的应用研究

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