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放射生物學 |
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放射生物學（radiation biology）是研究電離輻射在集體、個體、組織、細胞、分子等各種水平上對生物作用的科學。主要研究對象為：電磁射線，如紫外線、X射線、γ射線的作用；粒子射線，如電子射線、質子射線、重氫射線、α射線等高速帶電粒子射線的作用；此外還有中子射線的作用等。 放射生物學簡介 放射（或輻射）生物學是一門邊緣學科，主要研究放 放射生物學相關書籍射線對生物體的作用，觀察不同質的放射線照射後的各種生物效應以及不同內、外因素對生物效應的影響。範圍涉及放射線對生物體作用的原初反應及其以後一系列的物理、化學和生物學方面的改變，臨床放射生物學或腫瘤放射生物學是放射生物學的一個分支，它又是放射腫瘤學（放射治療學）的四大支柱（腫瘤學、放射物理學、放射生物學和放射治療學）之一。因此，世界上絕大多數國家在對放射治療醫生進行培訓、資格考核或晉級都要求有臨床放射生物學的內容。 臨床放射生物學是在輻射生物學基本理論的基礎上，結合對臨床放射治療時腫瘤及正常組織的放射生物特性以及治療中和以後諸因素發生變化的研究，以及在以上認識的基礎上，利用結合放射生物行為特點從分子、細胞、組織直至整體水平實驗研究的獨特手段，探討提高放療療效的辦法或手段，以達到不斷提高腫瘤治療效果和病人生存質量的目的。 隨著生命科學的迅速發展，臨床放射生物學的研究內容和技術也不斷的得到發展、充實和更新。毫無疑問，深入理解臨床放射生物學的基礎知識和概念，掌握臨床放射生物學研究動態並加以運用，對腫瘤放射治療的改進和提高腫瘤治療效果有極重要的意義。 放射生物學基礎 為什麼射線能夠殺死細胞，這和射線的電離特性有關。電離射 放射生物學相關書籍 線通過直接和間接效應對生物體發生作用，使細胞受損或死亡。目前多認為放射損傷的靶細胞是DNA，是由於射線對DNA造成損害，而使細胞分裂受到阻礙，導致細胞分裂失敗或細胞損傷。 放射使細胞損傷產生的結局 ⑴ 凋亡：凋亡使細胞受到一個較小的劑量照射後就 放射生物學相關書籍 可，如淋巴細胞和精原細胞。 ⑵ 流產分裂：流產分裂使由於細胞受到致死劑量照射後，細胞不是立刻死亡，而是進入下一個分裂週期，但是由於DNA受損，DNA雙鏈斷裂，以至細胞分裂失敗，最後細胞死亡。 ⑶ 子代細胞畸變 ⑷ 形態學上無任何變化：有一類細胞在受到射線照射後，雖然它們的DNA受損，但是由於這一類細胞使休止期細胞，不進入分裂週期或已喪失了增殖能力，如中樞神經中的神經原細胞和成熟的肝細胞，它們的放射損傷並不能表現出來，在形態上仍正常，並具有原有的功能，如神經原細胞仍有傳導功能，肝細胞仍可以合成蛋白和各種酶的功能，這並不是說放射不能夠殺死這些細胞，當照射劑量達到一定程度時，也湖出現功能受損和細胞凋亡。 ⑸ 有限的分裂而死亡：大多數細胞在受到致死劑量照射後都時表現為有限的分裂死亡。儘管它們的DNA雙鏈斷裂，但是仍可勉強分裂成功，但是斷裂的DNA在分裂過程中多次復制，損傷在子代細胞中逐漸積累，最終導致細胞死亡。 ⑹ 生存：少數細胞在非致死劑量照射後，細胞能夠修復受損的DNA，並能夠分裂，在子代細胞中沒有或僅留下輕微的改變。 細胞成活曲線 細胞經過射線照射後大多數死亡，也有少部分細胞存 放射生物學相關書籍 活，用什麼來反應細胞照射後的存活情況呢？ ⑴定義：根據不同的劑量和相應的不同生存率繪製出來的曲線，即為細胞存活曲線。這曲線既可以通過體外細胞培養，也可以通過體內試驗獲得。 ⑵細胞存活曲線繪製：由於射線對生物體的損傷是隨機的，細胞對射線的敏感度不同，我們可以看到細胞的存活曲線可出現兩種情況。細胞的生存曲線是一條直線，說明細胞對射線敏感的表現，也就是說，細胞DNA被一次擊中就發生死亡。但是大多數細胞並非這種情形，在低劑量區時，存活曲線有一個肩區，當劑量較大時，才成直線。因此生存曲線是一個二次曲線，我們常用線性二次方程來描述。生存曲線的肩區，是由於細胞受到射線照射後不是就可以導致細胞死亡的這個細胞必須還要受到射線的照射才能死亡，因此在低劑量區時有一個放射損傷的積累過程。 D0平均致死量，代表著這一細胞群的放射敏感性，直線越陡，即D0值越小，殺滅63%細胞所需要的劑量就越小。 N值指細胞內所含的放射敏感區的域數，即靶數。 Dq代表存活的肩寬寬度，在此劑量範圍內，細胞表現為非致死損傷的修復，Dq值越大，造成細胞指數死亡所需要的劑量越大。 S2為照射2Gy後細胞的存活率。 需注意細胞存活曲線僅代表細胞水平的，與組織水平的放射生物效應還有一定距離，離體培養的細胞和復雜的人體也有較大的區別。 ⑶細胞存活曲線的意義：是一切放射生物學研究的基礎。 放射生物學相關書籍 ① 研究各種細胞生物效應與放射劑量的定量關係 ② 比較各種因素對放射敏感性的影響。 |
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