Основы радиационной биофизики

Изучение биологического действия ионизирующей радиации потребовало концентрации усилий обычно мало соприкасающихся научных направлений — ядерной физики, цитологии, радиохимии, фармакологии, гистологии, классической генетики, молекулярной биологии, физиологии и ряда областей математики. Занимаясь анализом первичной ионизации в тканях, построением математических моделей или описанием морфологических и функциональных последствий лучевого поражения, исследователи стремятся решать конкретные задачи, позволяющие им оставаться в привычных границах собственных наук.

Интегральный подход к анализу радиобиологических эффектов характерен для радиационной биофизики, которая не только анализирует природу первичных радиационных повреждений, но и расшифровывает механизмы реализации этих повреждений до многообразных конечных эффектов, тестируемых на клеточном и организменном уровнях. Необходимо было в той или иной мере отразить физические процессы поглощения энергии, физико-химическое усиление начального поражения, структурные и функциональные исследования, феноменологию лучевого поражения, включая патогенез лучевой болезни. Хотелось также ввести читателя в «борьбу идей», существующую по многим кардинальным вопросам радиационной биологии, что сделало изложенный материал во многом дискуссионным. К сожалению, обилие экспериментальных работ, выполненных в рассматриваемых областях радиобиологии, не позволило достаточно подробно остановиться даже на наиболее важных из них и тем более дать полный перечень их авторов.

В написании раздела, посвященного модификации лучевого поражения, приняли участие Е. Н. Гончаренко, Г.Г.Афанасьев и И. И. Пелевина. Важные замечания по материалу книги были высказаны А. Б. Рубины м, Е. Ф. Романцевым, JI. X. Э йд у сом, В. И. Ивановым, Д. М. С пит ко в с ким и С. П. Я рмо не н-ко — авторы выражают им благодарность.

Модифицирующие агенты в анализе механизмов лучевого поражения макромолекул

Модифицирующие агенты в анализе механизмов лучевого поражения макромолекул

Чувствительность макромолекул >к радиационному воздействию можно изменить по меньшей мере в два или три раза в зависимости от условий во время облучения или после него. К числу агентов, которые модифицируют радиочувствительность макромолекул, относятся кислород, температурное воздействие,...

далее...

Миграция энергии излучения в биологических структурах

Миграция энергии излучения  в биологических структурах

Анализ кривых «доза — эффект» свидетельствует о том, что инактивация фермента может произойти в результате одиночного события потери энергии излучения в любой точке макромолекулы (параметры мишени совпадают с истинными размерами макромолекулы). Теоретический анализ спектра сил осцилляторов...

далее...

СТРУКТУРНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В ОБЛУЧЕННЫХ МАКРОМОЛЕКУЛАХ

СТРУКТУРНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В ОБЛУЧЕННЫХ МАКРОМОЛЕКУЛАХ

Повреждения, возникающие в структуре облученной макромолекулы, могут привести к изменению ее биологических свойств. Поэтому важнейший этап биофизического анализа механизмов инактивации макромолекул ионизирующим излучением состоит в выявлении всех типов структурного повреждения молекул,...

далее...

ДАЛЬНЕЙШАЯ СУДЬБА ВОЗБУЖДЕННЫХ МОЛЕКУЛ. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ СТАДИЯ ДЕЙСТВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ

ДАЛЬНЕЙШАЯ СУДЬБА ВОЗБУЖДЕННЫХ МОЛЕКУЛ. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ СТАДИЯ ДЕЙСТВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ

С того момента, как в облученной системе возникли первичные возбужденные продукты, и до момента установления температурного равновесия протекает сложная цепь реакций, относящихся к «физико-химической стадии» действия излучения. На этом этапе высоковозбужденные продукты перераспределяют свою...

далее...

ПЕРВИЧНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРИВОДЯЩИЕ К ИНАКТИВАЦИИ МАКРОМОЛЕКУЛ ПРИ ПРЯМОМ ДЕЙСТВИИ ИЗЛУЧЕНИЯ

ПЕРВИЧНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ,  ПРИВОДЯЩИЕ К ИНАКТИВАЦИИ МАКРОМОЛЕКУЛ ПРИ ПРЯМОМ ДЕЙСТВИИ ИЗЛУЧЕНИЯ

В главе II рассматривался формальный подход, позволяющий на основании экспериментальных кривых «доза—эффект» судлгь о природе первичных событий, приводящих к конечному радиз-биологическому эффекту. В частности, там обсуждались критерии «одноударности» процесса инактивации и перечислялись...

далее...

Прямое действие излучения на нуклеиновые кислоты

Прямое действие излучения на нуклеиновые кислоты

Существуют определенные трудности количественного измерения степени инактивации нуклеиновых кислот. Ниже перечислен ряд модельных систем, -которые позволяют количественно оценить важнейшие из функциональных характеристик этих макромолекул, и перечислены основные феноменологические данные,...

далее...

ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛУЧЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ МАКРОМОЛЕКУЛ

ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЛУЧЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ МАКРОМОЛЕКУЛ

Прямое действие ионизирующей радиации на макромолекулы исследуют на обезвоженных или кристаллических препаратах ферментов и нуклеиновых кислот. В этом случае большинство молекул инактивируются в результате прямого поглощения энергии излучения*._ 1 Даже при облучении высокоочищеиных ...

далее...

Глава 3. ИНАКТИВАЦИЯ МАКРОМОЛЕКУЛ ПРЯМЫМ ДЕЙСТВИЕМ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Глава 3. ИНАКТИВАЦИЯ МАКРОМОЛЕКУЛ ПРЯМЫМ ДЕЙСТВИЕМ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

В результате облучения макромолекул ;ix биологические функции могут полностью или частично утрачиваться. В этом случае говорят об инактивации макромолекул ионизирующей радиацией. Инактивация макромолекулы может произойти вследствие прямого и опосредованного действия ионизирующего излучения....

далее...

Глава 2. ЗАВИСИМОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ ИЗЛУЧЕНИЯ

Глава 2. ЗАВИСИМОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ ИЗЛУЧЕНИЯ

ЗАВИСИМОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ПОГЛОЩЕННОЙ ДОЗЫ ИЗЛУЧЕНИЯ. ПРИНЦИП ПОПАДАНИЯ И КОНЦЕПЦИЯ МИШЕНИ Исследования, выполненные «а начальном этапе развития радиобиологии, позволили в общих чертах установить качественную картину лучевого поражения клеток и разнообразных многоклеточных ...

далее...

Ионизация тканей косвенно ионизирующими частицами

Ионизация тканей косвенно ионизирующими частицами

Нейтронное, рентгеновское и у-излучение генерируют в веществе ионизации, пространственное распределение которых суще ственно отличается от такового при действии ускоренных заряженных частиц. Электронейтральные частицы, обладая высокой проникающей способностью, углубляются в ткани на...

далее...

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ

2. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ИОНОВ. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Одно и то же количество энергии можно сообщить биологическому объекту при облучении различными типами ионизирующих частиц. Поглощенная энергия затрачивается на...

далее...

ГЛАВА I — ПЕРВИЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

ГЛАВА I — ПЕРВИЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ПОГЛОЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ Прохождение через вещество фотонов рентгеновского или у-излучения, потока нейтронов, электронов или ускоренных ядер элементов может привести ж поглощению части энергии этим веществом. При облучении живой материи мы наблюдаем определенные ...

далее...

Введение в основы радиационной биофизики

Введение в основы радиационной биофизики

Все живое существует и развивается в мире излучений — от высокоэнергетических гамма-квантов до низкочастотных радиоволн. Для биосферы Земли излучения — это источник энергии, способ получения информации, важнейший фактор изменчивости. Такие фундаментальные биологические процессы, как...

далее...