p103. شبيه‌سازي طيف آسيب‌هاي وارده به DNA توسط پرتوهاي پروتوني

Simulating the DNA damage spectrum induced by primary protons

آسيب‌هاي ناشي از برهمكنش پرتوهاي يون ساز با بافت‌هاي زنده مي‌تواند به‌طور بالقوه منتهي به سرطان و يا مرگ سلولي گردد. در اين كار به منظور مطالعه آسيب‌هاي مولكولي ناشي از پرتوهاي يون‌ساز كه در سطح DNA عموماً به شكل شكست‌هاي تك‌رشته اي و دورشته اي ظاهر مي‌شوند، ترابرد كامل پروتون‌ها در محدوده انرژي 5/0 تا MeV 20 و نيز ذرات ثانويه توليد شده در آب مايع، با احتساب برهمكنش‌هاي فيزيكي، فيزيكي- شيميايي و شيميايي، توسط كد Geant4-DNA شبيه‌سازي شده است. با در نظر گرفتن برهمكنش‌هاي مستقيم ذرات بصورت انرژي انباشت در مجاورت DNA و واكنش‌هاي غيرمستقيم راديكال‌هاي هيدروكسيل با آن، نتايج حاصل از اين شبيه‌سازي‌هاي فيزيكي و شيميايي براي تخمين ميزان شكست‌هاي تك‌رشته‌اي و دورشته‌اي و همچنين بازده متوسط شكست‌ها (ييلد) مورد استفاده قرار گرفته است. بازده متوسط بدست آمده براي شكست‌هاي دورشته‌اي به همراه نتايج پاره‌اي ديگر از شبيه‌سازي‌ها و آزمايش‌ها ارايه گشته كه، درمقايسه با شبيه‌سازي‌هاي انجام شده با كدهاي ديگر، از سازگاري بهتري با داده‌هاي آزمايشي برخوردار مي‌باشند.

The damage induced by the interaction of ionizing radiations with living tissues can potentially result in cancer or the cell death. To investigate the molecular damage that is caused at the DNA level by ionizing radiations in various forms of single-strand and double-strand breaks, the Geant4-DNA code has been employed for complete transportation of 0.5 – 20 MeV primary protons and the resulting secondary particles in liquid water. Hence, the direct physical interactions due to energy depositions near the DNA volume as well as the indirect physiochemical and chemical reactions of the hydroxyl radicals with DNAs were simulated. The simulation outcomes were used to calculate the yields and the relative rates of the strand breaks of various complexities. The extracted yields in this work appeared to be in a better agreement with various experimental data than the results of other simulation codes.