α粒子微束定点照射--细胞的放射生物学效应及精确性分析

进行微束试验的关键是能够精确地控制照射的粒子数和将粒子准确地射入受照射位点.该研究通过对哥伦比亚大学单粒子微束装置在精确性、准确性以及各项指标的分析发现该装置可精确地控制照射粒子数,精确率为98.4%.同时,它可将α粒子准确地射入受照射位点,束半径为34,达到设计4的标准.在对细胞特定位点如细胞质照射上,粒子击中细胞质至少一个位点的概率为90%,在这一过程中的偶然核击中率,对大多数照射剂量(8个粒子)均小于0.8%.应用该微束装置的放射生物学研究发现单个α粒子仅导致大约20%的致死率,其存活率曲线类似于用常规照射获得的平均粒子存活曲线.诱变试验首次证实单个α粒子在AL细胞的CD59基因位点可诱导出比对照高出3倍数量的诱变子,诱变率随粒子数的增加而增加.这一结果不同于常规照射中,诱变率在高剂量照射后下降的结论.     

Effect of N+ Beam Exposure on Superoxide Dismutase and Catalase Activities and Induction of Mn-SOD in Deinococcus Radiodurans

1.IntroductionBacteriaofthegenusDeinococcus,formerlyapartofMicrococcus[11,is.atypeofasmallnumber.ofexceptionallyradiation-resistant,red-pigmentedcocciconsideredtobecomprisedofoneoftheeightmajorgroupsOftheenbacteria,andisprovidedwith'ahighresistancetoboththelethalandmutageniceffectsOfionizingandultraviolet(UV)radiation.MostofthestudyontheradiationresistantmechanismsofD.radioduranshasbeenmainlyfocusedonD.radioduransRI[2-5].Extensiveinvestigationonradiation-sensitivemutantshasfoundthatitsunus…     

细胞质受照射的遗传损伤效应

通过使用精确单粒子微束装置照射人与中国仓鼠杂交AL细胞细胞质,显示α粒子照射细胞质只有轻微的致死率,照射16个α粒子后仍有76％的细胞可以存活。诱变试验结果发现,尽管单个α粒子照射细胞质在CD59基因位点诱变频率较低,但8个或多于8个α粒子可诱导出高于未受照射对照3倍的诱变频率聚合酶链式反应（PCR）分析发现,照射细胞质诱导的CD59^-基因突变子其11号染色体上Wilms肿瘤（WT）、过氧化氢酶（CAT）、（H－rasRAS)、甲状旁腺激素（PTH）、（脱脂蛋白－A1 APO－A1）等基因缺失率很小,其突变谱类似于自发突变子的突变谱。DMSO或BSO处理细胞的研究显示,自由基清除剂DMSO可降低照射细胞质所诱发的CD59基因突变频率;与此相反,能与细胞内的谷胱甘肽结合的BSO可增加突变频率。结果表明,自由基很可能是照射细胞质诱发突变的主要原因之一。此外,用IF7单克隆抗体进行的8－羟基脱氧鸟苷免疫过氧化物酶染色反应发现照射细胞质可在核内引起DNA的氧化损伤。     

活体旁效应的研究进展及单束定点辐照线虫的方法学研究

辐射旁效应的发现对传统的以线性外推方式建立起来的辐射防护学提出了挑战,其研究已成为辐射生物学领域的热点.十几年来,通过离体细胞的体外实验,旁效应的现象及其机制已逐渐被人们所了解.近年来,随着单粒子微束装置的发展,人们的研究重点逐渐从细胞水平转向更为复杂的组织水平和个体水平.文中对国内外有关辐射旁效应的活体研究进行了综述,并且建立了一个实验体系来研究线虫个体水平上的辐射长程传导效应.     

单粒子微束装置的研究

介绍了一种用于生物学研究中细胞精确定位辐照的装置－－单粒子微束装置的研究进展情况和发展目标。     

Single-Ion Microbeam for Applications in Radiobiology： State of the Art

Single-Ion Microbeam (SIM) is uniquely capable of precisely delivering a predefined number of charged particles (precise doses of radiation) to individual cells or sub-cellular targets in situ. Since the early 1990‘s, there has been an ever-increasing interest in developing and applying the SIM technique to problems in radiobiology for studies of cell and tissue damaged by ionizing radiations. Potential applications for SIM in radiobiology continues to grow and have been diversified. There are currently more than 14 SIM facilities worldwide, and they have been in a constant state of evolution. This paper reviews the current state of SIM research worldwide and the related pivotal technological developments in the fields of both biophysics and radiobiology. Representative applications and the perspective of SIM are also introduced and discussed.     

低能氮离子注入对大豆幼苗脂质过氧化的影响

用N+注入丰豆101的种子,采收子叶伸展后24h和96h的幼苗做为试验材料,研究N+注入对其幼苗过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性以及氧化产物丙二醛(MDA)的含量、电解质外渗率的影响。结果表明,在25keV能量下,当N+注量在6.5×1016-7.8×1016N+/cm2时,幼苗的SOD和CAT活性最高。 而POD活性在小于5.2×1016N+/cm2低剂量下, 活性较恒定, 在大于5.2×1016N+/cm2中高剂量下,活性逐渐增大。此外,N+注入还可降低幼苗子叶中的MDA积累量和电解质外渗率,而且在6.5×1016N+/cm2剂量下,幼苗中的MDA含量和电解质外渗率最低。揭示了一定剂量N+注入大豆种子可削弱幼苗脂质过氧化作用以及提高其抗寒性的关系。     

N+注入对甘草叶片腺体和腺体分泌多糖及叶片多糖的影响

甘草叶片上生长有能分泌多糖的腺体,腺体分泌的多糖液累积于腺体头部呈透明"球状",功能叶上所有的腺体均向腺体头部分泌多糖液,枯黄衰老叶上的腺体头部仍然具有完整的呈"球状"的多糖液.对甘草干种子注入总量为4.68×1016/cm2、能量为10-25keV的N 对甘草叶片腺体数、腺体分泌多糖、叶内多糖、叶片总多糖均有刺激效应.其中15 keV的N 注入叶片腺体分泌多糖比对照提高44.1%(P＜0.01);甘草叶面腺体数和腺体分泌多糖呈明显的正相关(r=0.4537,P＜0.1).20keV的N 注入甘草叶片总多糖含量比对照提高31.8%(P＜0.01).这些N 注入甘草干种子的能量、注量参数可供对甘草进行离子束育种时参考.     

Dose Effects of Ion Beam Exposure on Deinococcus Radiodurans: Survival and Dose Response

1. IntroductionMembers of the genus Deinococcaceae are nonsporulating Gram bacteria that are extremely resistant to both ultra-violet and x-ray, 7-ray ionizing radiation and other physical and chemicalagents that cause DNA damage [1-5]. For example, an exponentiaLphase culture of Deinococcus radiodurans RI can withstand 5000Gy of 7-my radiation without a loss of viability, and repair >150double-strand breaks (dsb) per chromosome following a high-level exposure to 7-ray radiation (1.75megar…     

The Ion Beam Implantation and Bio-Entropy

From the physical changes of an organism and by combining the dissipative structure with the entropy theory we study the entropy variation of organism lying in the opennonequilibrium native state under ion implantation. The result indicates that the ion implantation increases the conformational entropy, restricts the process of the organism＇s ordering, and leads to a new bio-effect.