تابش های یونیزان می توانند با القای شکست DNA به صورت مستقیم بر سلول ها تأثیر بگذارند. این اثرگذاری شامل شکست های تک-رشته ای و دو-رشته ای است که ممکن است باعث مرگ سلولی و نارسایی میتوزی شود. در مطالعۀ حاضر، به کمک یک مدل اتمیDNA ساخته شده در کد Geant4-DNA و اعتبارسنجی اولیۀ آن، آسیب مستقیمِ DNA به واسطۀ برهمکنش با یون های کربن MeV /u2/114، اکسیژن MeV /u 21/134، هلیوم MeV /u 83/62 و پرتو­های پروتون MeV 62 مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پس از اعتبارسنجی اولیه، نتایج حاصل از شکست های تک-رشته ای، دو-رشته ای (بر واحد رخداد) و بازده شکست دو-رشته ای در اعماق5 تا 7/30میلی­متر برای یون های یاد شده ارزیابی شد. نسبت شکست­های تک-رشته ای (بر واحد رخداد) برای یون­های اکسیژن در 5 میلی متر (و محل رخداد قلۀ براگ؛ 7/30میلی­متر) به ترتیب 85/1 (55/1)، 19/4 (42/9) و 6/10 (24/22) برابر بیشتر از یون­های کربن، هلیوم و پرتوهای پروتون است. از سوی دیگر، شکست دو-رشته ای (بر واحد رخداد) در عمق 5 میلی­متر برای یون های اکسیژن، کربن، هلیوم و پروتون به ترتیب برابر با 09/0، 05/0، 01/0 و 005/0 است. این مقادیر در محل رخداد قلۀ براگ (با افزایش محسوس)، به ترتیب برابر با09/2، 34/1، 22/0 و 03/0 محاسبه شد. نتایج نشان می دهد یون های سنگین از دید اثرات زیستی (به شکل شکست های تک-رشته ای و دو-رشته ای) بسیار مؤثرتر از یون های سبک و پروتون ها رفتار می کنند، بنابراین احتمال اثرگذاری آنها در مهار یا کنترل سلول­های سرطانی بیشتر است.

لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

یکی از روش های درمان سرطان، پرتو درمانی با استفاده از پرتو های مختلف است، برای درمان سرطان هایی که نزدیک ارگان های حیاتی هستند از هادرون ها استفاده می شود. . مهم ترین جزء سلول که در برخورد با پرتوهای یونیزان آسیب می بیندDNA است. در این مقاله، شکست های ایجاد شده در ماده وراثتی سلول های زنده، DNA)) تعریف شده با مدل اتمی از پروتئین دیتا بانکPDB)) در اثر تابش پروتون ها و ذرات ثانویه آن با استفاده از کدGeant4 بررسی شده است. میزان راندمان کل شکست های تک رشته ای (Yield SSB) ایجاد شده در مولکولDNA تقریبا مستقل از انرژی ذره ورودی هست و با کاهش انرژی ذره ورودی ( افزایش LET ) راندمان کل شکست های دو رشته ای (DSB Yield) افزایش می یابد. نسبت کل رویدادهای ناکشسان به دز جذب شده برای ذرات اولیه و همچنین ذرات ثانویه آن مستقل از انرژی است. سهم ذرات ثانویه در ایجاد شکست های تک رشته ای و شکست های دو رشته ای نیز محاسبه شده است. با کاهش انرژی ذره ورودی میزان راندمان شکست های دو رشته ای ایجاد شده توسط ذرات ثانویه افزایش می یابد و سهم ذرات ثانویه در ایجاد شکست های دو رشته ای برای انرژی های کمتر از Mev 5 بیشتر از سهم آن ها در ایجاد شکست های تک رشته ای است. نسبت شکست های دو رشته ای به شکست های تک رشته ای با افزایش انرژی ذره تابشی، کاهش یافته است.

چکیده فارسی:تروریسم پدیده ای است که به ویژه در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در راستای همین توجهات یکی از راهکارهایی که برای مبارزه با آن در نظر گرفته شده است، حقوق کیفری است. گرچه حقوق کیفری ابزاری برای پاسخ دهی به جرایم مجازات مجرمان است، ماهیت سیاسی تروریسم می تواند حقوق کیفری را در راستای مبارزه با اقدامات تروریستی از اصول اساسی خود جدا کند و به گونه ای ابزارگونه در اختیار مقامات سیاسی قرار دهد. با وجود این خطر، حقوق کیفری نسبت به جایگزین های غیرحقوقی خود امتیازات بسیاری دارد که بر اساس آن می توان آن را بر راهکارهایی چون جنگ ترجیح داد. با این حال راه حل پیشنهادی ایجاد شیوه ای جامع برای مبارزه با اقدامات تروریستی است که از هر یک از راهکارهای موجود، در کنار یکدیگر استفاده کند. چکیده عربی:لطفا برای مشاهده چکیده عربی به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

میکرودوزیمتری، رهیافتی است که می تواند در ارتقاء کیفیت پرتودرمانی، بسیار موثر باشد. این دانش بر اساس مفهوم احتمالی انباشت انرژی در بافت ها و محیط های کوچک زیستی در ابعاد میکرومتر و کوچکتر، کمیت های مرتبط با اثر پرتوها را محاسبه و بررسی می کند. در این پژوهش، با استفاده از کد Geant4-DNA و سطح مقطع های تجربی و با به کارگیری روش تصادفی µ، کمیت های میکرودوزیمتری متوسط انرژی خطی و انرژی ویژه (فراوانی) الکترون های کم انرژی در استوانه هایی در ابعاد ساختارهای میکروسکوپی زنده مثل DNA، نوکلئوزوم و فیبر کروماتین در کره ای از آب با قطری در حدود میانگین اندازه هسته سلول های انسان محاسبه شده است. نتایج این پژوهش با کمیت های میکرودوزیمتری محاسبه شده با سطح مقطع های پیش فرض Geant4-DNA نیز مقایسه شده است. مشاهده شد که مقادیر متوسط انرژی خطی و انرژی ویژه (فراوانی) با سطح مقطع های تجربی بزرگتر از این مقادیر با سطح مقطع های پیش فرض Geant4-DNA هستند. بیشینه اختلاف این کمیت ها، در استوانه های با اندازه کوچک و متوسط در انرژی keV 1/0 و در استوانه بزرگ در انرژی keV 3/0 مشاهده شد. همچنین برای حجمی قابل قیاس با DNA، تناظر خوبی بین نتایج متوسط انرژی خطی فراوانی محاسبه شده با سطح مقطع های تجربی و نتایج آسیب الکترون ها در DNA سلول مشاهده شد.