WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«•! •• • t ' i,'\ препринт № 1520 А. И. Шутко Ю. А. Малов август 1989 Д. Л. Карлин Н. Н. Шатинина Б. А. Коннов М. Ю. Васильева ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОТОНОВ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ ПРИ ...»

I. ''

г" ' •'

•! •• •

t ' i,'\

препринт № 1520

А. И. Шутко Ю. А. Малов

август 1989

Д. Л. Карлин Н. Н. Шатинина

Б. А. Коннов М. Ю. Васильева

ОСОБЕННОСТИ

БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

ПРОТОНОВ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ

ПРИ ВАРЬИРОВАНИИ РЕЖИМА

УЛЬТРАФРАКЦИОНИРОВАНИЯ

Ленинград

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ и м. Б. П. КОНСТАНТИНОВА

А.И.Шутко, ДЛ.Карлин*. Б.А.Коннов* .

Ю.А.Шлов, Н.Н.Шатинина?, М.Ю.Васильева*

ОСОБЕННОСТИ БИОНОГИЧВСКСГО ДЕЙСТВИЯ ПРОТОНОВ ВЬЮОКИХ

ЭНЕРГИЙ ПРИ ВАРЬИРОВАНИИ Р Е Ж 1 А УЛЬТРАФРАИЩОНИРОВАНИЯ

Центральный научно-исследовательский рентгено-радиологическ11Й институт, г.Ленинград Ленинград THE SJL'ECIAL Ь'МТЛЖКЗ 01' HIGH ElIEhGY l'HOTOHS BIOLOGICAL

ACTION FOR VARIOUS KEGIluES OF THE PULSES POHbiING

A. J. S h u t k o, D. L. K a r l i n, B.A.Konnov, Ju.A.Malov, H.M.Shatinlna, te.Ju.Vasilyeva .

Abstract The biological response on the proton irradiation v/as investigated at Gatchina Bynchrocyclotron. The frequency and the intenoity of the beam were changed in euch a way that the total doae for a certain period of time was preterved constant .



The irradiated objects were logarithmically growing mice tumors and DM-solutions. Our experiments showed that the radiation dose per beam pulse of accelerator fine structure v/as the main factor affected the relative biological reoponce .

ЛШФ, 1989 УДК 577.391 1520 Аннотация Исследовано биологическое дойствив облучения пучком протонов на Гатчинском синхроциклотроне, Частота и интенсивность пучка протонов менялись таким образом, чтобы общая доза за определенный период времени сохранялась постоянной. Облучаемыми объектами служили логарифмически растущая опухоль мыши и раствор ДНК.

Наши эксперименты показали, что доза ионизирующей радиации в импульсе пучка протонов является основным фактором, влияющим на относительное биологическое воздействии:

с увеличением дозы в импульсе биологическая эффективность повышается .

При радиобиологическом исследовании влияния мощности дозы улътрафракционированных пучков протонов возможны различные подходы к оценке результата, которые зависят от дозновременной структуры потока частиц. Основой этой структуры является исходная частота непрерывной генерации.протонных импу.пьсов с постоянной длительностью и фиксированной интенсивностью частиц в импульсе. Для циклотрона, работающего в таком базовом режиме, мощность дозы Р определяется как интегральная во времени по циклу и может быть изменена за счет параметра интенсивности самого импульса без изменений его длительности и частоты следования .

Такая базовая структура пучка протонов может быть подвергнута вторичной частотой модуляции, что открывает разнообразные возможности в радиобиологическом изучении пара мощности дозы протонов. За счет прерывистого режима ру ния базовых импульсов с частотой Л в виде пакетов с '.ем или иным их количеством (а, следовательно, с рэпличной дли тельностьго пакета € ) монет бчтъ получен'» иное иости доэн P j .





При этом чем f и Р, однако при этом разнообразие конкретных режимов с различающийся значениями P j резко возрастет. Так, при постоянной частоте следования пакетов f/ мощность дози Vj может быть изменена путем варьирования длительности пакетов т (и длительности промежутка мазуту ними). Наоборот, при постоянно!! длительности пакета 6 мошость дозы Р* может быть и з Т муцена за счет варьирования частота следования пакетов. 1, наконец, возможна комбтшация одновременного изменения f, и t, причем либо однонаправленного, либо противонаправленного характера. При однонаправленном изменении f, v. t изменения Р-г значительны, при разнонаправленном изменении параг;етроп, иапритлор, одиттаковой гфатности, количественное значение мощности дозн P j может сохраняться неизмотгыгл .

Примером изучения радиобиологических феноменов при и э монениях Vj- описанного типа слу:кит работа' '. По критерию радиогенной утраты способности к образованию микроколоттй однотсюточниг.та водорослями после облученил в дозе ГЮ Гр изучали влияние измпноний соотношения длительности пакета импульсов п длительности последующего бозгепоратгиопного промснутка па з.Токтивность лучевого Еоздег^ствшт. т.дя имгульсно ушеорешптх (фотонов с базовой частотой f - 2,29*10 о" и глошиостт-.ю дезн Р = 28 Гр-С било ycranoBJtoFo линоГ^тое увеличение их биологической Э(Т)фектшности по мере у?лепьпотп« тастоти с.педования пакетов импульсов -f, в диапазоне от 200 с"1- до 1 r 25 с " при постоянной.длительности иатсс-та t ~ 0, ) i-.c .

Посто.шство Ру обеспечивали путем снижения интегюивноо.ти и\1ггу.'1ьо.ов в пакетах по м?ро увеличения fi. Ту уе засисимость эффекта от частота иаблодата при постоянстве шгтепсилностя в пакетах, когда о целью поддержания P j на пост-оятлом уровне увеличивал!! t по мере упгеньшогшл ft от 0,5 до ', мс Авторы заключили, что увеличение биологической э^Т.-ектиапосчт по мере уменьшения /» определялось только длительностью про межутка между пакетами, изменявшегося в эксперименте обратно пропорционатьно частоте. По гос мнению, с умеиыпгшлсм л^гитольчооти проме^зутка М9..;:.цу импульсами' от ЗВ до 4,fi me уг\вт.шпясъ

- 5вероятность протекания бирадикалыгох реакций, позроздяющях биологически впжнно ма!фомолекули, и возрастала вероятность возврата триплотннх состоянии атомов в исходное, невозбукденное состояние. Этому предположению, с нашел точки зрения, противоречит факт, которпП авторы не комментируют. м.\п поназаио увеличение биологического эффекта по мерс увеличения z пакетов от 0,5 до 4 мс при постоянной частоте их следования и при иозпачитолышх изменениях длительности пауз: от 39,5 до 33 мс. ".In склон™ интерпретиролчть эти даттко ка:: указание на зависимость э5екта от доен в пакете .

По данным ТСоннова Б. Л. и соавторов '"{ iron увеличении интенсивности протонов з базовом импульсе биологическая тхгоность пучка протонов таю:;о возрастает по мере утлеттыиотш частоты следования пакетов при постоянной их длительности .

Этот результат бил получен в условиях тотального равномерного облучен!'1! тела гркзуноз. Настоящая работа кагравлепа па,ца.тьие:'1шое изучотпте ультра-тоакциогофоватгстя протонов на бзтологяOCKI-IX глоп,сл-;х, отлпчт.'х от тех, которне бпли прк-лопсни в р а боте^'"' .

2. '"етоцттл .

На метпщгпюком протонном тракте синхроциклотрона Ленинградского ',гаститута ядер-п:х исс^'одовани"!!; к:-л.Б.П.Константинова ять два рошма ультраТратадтонирозанил протонов с TOGO VvS3 я]эи__постолтшол моицюсти усреднешюа во в р е дэзи 2,\ 1р ' я ч Г 1 и поотоятюй длительности пакета '.плгтульсов 0,35 мо. Частота следованья пакетов галпз'льсоз ППОУОНОВ в \ спстаТ1.ттла 45 c~J", з pe:.'j^:G Б - 4,5 с. СоогL доз:! протонов в кмпулъсе для ^ был? увеличена а ТО раз пс сравнению с режимом А .

Сэгостэвтоиие биологичестсо" я;:'госкт1танос^ч трехнов :тг-\1 их двух ^сди:.Ч',:..иЦг:х дозновременвей отрут:гури ультрг.проз(дили в ;сву:с вариантах блолппгческого эксперженга. Б первом варианте ш-вктрс-раствор 2//Х производства "Гериад", 1,5 гя?/мл дитратно-солевого буфера

-6в герметизированные полиэтиленовне ампули емкостью 3 мл, облучали при комнатной температуре в дозах 30, 60 и 90 Гр, и после хранения при -30°С определяли методом К Т "Аиершам" колиИ чоство 3~-ОН концов по реакции включения в каталпзтгруогло:' ферментом концевой дезоксинуклоотидилтрансфоВо втором варианто-ип-птгво-мкшам (С57В1хСВ'О Pj 1фививали в т.тягк:те ткани стопи задиел лапн аденокарцкному Лыопса и в начальную азу логарифмического роста иозообразования - производи ли однократное локальное облучение опухоли в дозах 10 или 30 Гр. Так как все животные погибали от опухолевого процесса, эшюктганость локального действия протонов оценивали по покпзателгал cpejaieii продоляттельности ;«1зни (СП1Т) и массе опухолей, оцененной посмертно .

3. Результаты .

Установлено, что образование 3 -Oil концов в Д К при Н облучештк ее з решетах А и Б не идентично. В рс-дме А количество этих структур в пересчете на единицу г.-аесг Д 1 ТК возрастает пргалерно в 3 раза, удерживается на это*" уровне, а затем енжеается по море возрастания доэн облучения с корреляционтм отношением р = 0, 5 3 - 0, 2 7, я - ТО, р = 0,05 .

Б ре;шде Б удельное количество 3 -ОН концов под воздействием протонов достоверно не изменяется, и, следовательно, при этом режиме в молекулах ДЖ должен бил возрастать выход структура а повревдений иного типа .

Установлено такяе, что режиму Б присуще большее повреждающее действие в условиях ин-ттво. При дозе in Тр, сч^ не достаточной для изменения СП1, только в регптт.!'-1 г, зар г 'гистрггровачо достоверное ентаение мае си опухо.та по сравнению с массой опухоли у необлученнкх контрольных г.гоотных ^а 4 Г 4 (р = 0,04, h - Т7) .

Дозимотрическая характеристика базового пучка гуютоиов в нашем иослодоваиихт блпзгеа к притедетиш;"! в работе' •''. Так, мопщость дозы Р базового потока медицт^пкого тр'тк.тп оинхроциклотрона ШУТ.' составила rrpir минимально" ft 25 Гр^с"* (но сравнению с 20 / Гр-с ). По механизму реализации, предложенному в работе', усиление биологического эффекта дол;:шо происходить при увеличении длительности пауз в диапазоне от 4,В до 30-39,о мс, в нашим ;::е случае оно имело моего при изменении пауз с 22,2 ыс до 222,2 мс. Поэтому качостиснние различия в выходе 3 -ОН кочнов в ре.чпмз Б по оравноштго с режтком Л, так же ; как и большую биологическую s.VjOKi'imr роима в oTHOiiicKi: ! подавления оггухолового pocva ;.c связиваем с ТО-кратним увеличением интенсивности протонов в пакете р о жша Б. Tai'.ro.i образом, параметром, ответстветшм за наблоТ/ даешэ нема и в работе' ' э^л.;скта:лттг продстаълютс.ч в о личина дозм в пакете .

Ввиду равенства усроднешкх моиртостей поглощентгл доз (2,4 гр/мин) в режшлах облучения • и Б предположено, что !

одним из механизмов повышения повре.чдаэдего де:"ствил njr4i-:a протонов в ролеюте Б молсот бять качественное пзг.юног/иа соотношения перзичннх радиадно1тш-.1х повре;:-;дениМ в молекулах ji/U' .

Возможно, ЭУО связано с неравнозначной ролью характера повреждения для успешного протекания последующего процесса репарации ДЕ1К, поскольку известно, что 3 -ОН концы не обходили в к а честве структур, интпцптругоиртх репарациотшй процесс. Тем не менее, причтт:ш качестзокного изменения состава первичных р а диационшлс посрекдеииЛ структуры Ц К при увеличетвг Н дозы в шпульсе щ)отонов тробуют дальнейшего изучения .

- 8

<

ЛИТЕРАТУРА

1. Baburelc I., Soona LI. The modifying effect of the frequency of pulses of ionizir\g radiation en its efficiency in biological experimento. Bioloyia Plantarum (Praha), I'J33f 25(2), 134-130Коннов Б.А., Карлин Д.Л., Коннова I. Д. Вклад ультраТэракщтонпрования в эффект общего равномерного облучения протонами с энергис!1; 1000 МэЗ.// Радиобиология. 1988 .

Т. Х Х У Ш. Вхш.в. С.822-827 .

Вабота поступила в издательский отдел 18/УП-1989г .

РТП ЛИНФ,зак.858,тир.220,уч.-кая.л.0,4;9/УШ-1989г.,N1-28263 Редактор Г.Е.Солякин Бесплатно






Похожие работы:

«Акоп НАЗАРЕТЯН Беспределен ли человек? (Еще раз о гуманизме и его паллиативах) Верю, что когда-нибудь придет конец органической жизни, но не организационной. Ст. Ежи Леи Современное состояние человека как биологического вида можно сравнить с балансированием на грани между эволюционной трансформацией и п...»

«Код Наименование услуг Стоимость 2.3. АКУШЕРСТВО И ГИНЕКОЛОГИЯ (за исключением использования вспомогательных репродуктивных технологий) A11.20.020.000 Биопсия маточной трубы 400 A11.20.006.000 Биопсия отверстия бартолиновой железы 400 A11.20.003.000 Биопсия тканей матки 400 A11.20.011.000 Биопсия шейки матки 400 A11.20.001.000 Биопсия яичника 400 A11...»

«Конспект непосредственно образовательной деятельности по экологическому воспитанию старших дошкольников "Редкие животные Кольского полуострова". Подготовила Посаженникова Екатерина Андреевна, воспитатель МБДОУ №...»

«Тема: Охрана растений. Класс: 3 Учитель: Цыплухина И.В.Цели урока: Обобщить знания учащихся о значении растений в жизни животных и человека. Рассмотреть основные экологические правила, которые для каждого человека...»

«Конвенция ЕЭК ООН по охране и использованию трансграничных водотоков и международных озер Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации Государственный природный биосферный заповедник "Даурский" К 25-ЛЕТИЮ ЗАПОВЕДНИКА “ДА...»

«ISSN 1561-1124 МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫПУСК 6 (33) Издательство Санкт-Петербургского университета САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ПОЧВОВЕДЕНИЯ И ЭКОЛОГИИ ПОЧВ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ИМ. В.В.ДОКУЧАЕВА МАТЕРИАЛЫ ПО ИЗУЧЕНИЮ РУССКИХ ПОЧВ ВЫ...»

«ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО КЛИНИЧЕСКОЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ХИРУРГИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ V КУРСА МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТА НА IX СЕМЕСТР 1. КЛИНИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ И ОПЕРАТИВНАЯ ХИРУРГИЯ ГРУДНОЙ СТЕНКИ И ДИАФРАГМЫ. МОТИВАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМЫ: Грудная к...»






 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.