بررسي دز حاصل از چشمه 192-Ir بر روي آسيب شكستگي هاي تك رشته اي (SSB) و دو رشته اي (DNA (DSB

The Study of Dose Gamma Rays of 𝑰𝒓 𝟏𝟗𝟐 Source on DNA Single Strand Break (SSB) and DNA Double Strand Break (DSB) Damages

تابش پرتو يون ساز ساختار مولكولي سلول را تغيير داده و سبب مختل شدن عملكرد آن مي شود. براكي تراپي توسط چشمه گاماي (_^192)Ir يكي از شيوه هاي پركاربرد پرتو درماني در سرطان دهانه رحم و پروستات است و عبور تابش هاي يونيزان آسيبب هاي متعددي به مولكول هاي بدن از جمله DNA وارد مي كنند، كه برخي از اين آسيب ها منجر به مرگ سلول و همچنين اگر اين سلول ها جنسي باشند باعث اختلالات توارثي نيز مي شوند. به همين دليل در اين پژوهش آسيب هاي وارد شده به مولكول DNA توسط فوتونها و الكترونهاي ثانويه ناشي از اين چشمه را در فواصل مختلف بررسي كرديم و سپس آهنگ دز در ابعاد تعريف شده از DNA را به دست آورديم. در اين كار ما با استفاده از كد MCNPX شار و دز فوتون و الكترون هاي ثانويه ناشي از چشمه فوق را در ابعاد تقريبي از DNA در يك فانتوم آب محاسبه نموده ايم و با استفاده از شار الكترون به دست آمده، از طريق كد MCDS به بررسي تابع توزيع احتمال بازده شكستگي-هاي تك رشته اي و دو رشته اي DNA در فواصل مختلف از چشمه پرداخته ايم. شبيه سازي ها نشان داد آسيبهاي DNA در فواصل مختلف از چشمه متفاوت است و به تعداد الكترون هاي ثانويه رسيده به آن ناحيه و انرژي آنها بستگي دارد. همچنين مشاهده شد اين مقادير در فواصل 04/0 و 5/2 سانتي متري از چشمه داراي قله اند. بطوريكه بيشينه احتمال شكستگي تك رشته اي در آن فواصل به ترتيب 06/8 % و 9/3 % است و بيشينه احتمال شكستگي دو رشته اي در آن فواصل به ترتيب 54/0 % و 11/0 % است، قابل توجه است كه مقدار دز رسيده به DNA در اين فواصل به ترتيب 202/27 و mGy/h 005/0 است.

Ionizing radiation modifies the molecular structure of the cell and ultimately disrupts its function. Brachytherapy by the Gamma Iridium-192 source is one of the most widely used radiotherapy methods in cervical and prostate cancer. For this reason, in the research, we investigated the damage to the DNA molecule by photons and secondary electrons of the source at different distances, and then we obtained the dose rates in the defined dimensions of DNA. In this work, using the MCNPX code, we calculated the flux and photon dose and secondary electrons from iradium-192 Brachytherapy, in approximate dimensions of DNA in a water phantom. Then, using the electron flux obtained, through the MCDS code, we investigated the efficiency of DNA breaks at different distances from the source. The simulations indicated that DNA damage is different at various distances from the source and it depends on the number of secondary electrons reaching that region as well as its energy. With increasing the distance from the source, the values of the probability distribution function of DNA single-strand and two-strand breaks diminish. It was also observed that these values had peaks at distances of 0.04 and 2.5 cm from the source, where the maximum probability of single-strand break at those distances was 8.06% and 3.9%, respectively, and the maximum probability of the two-strand break at those distances was 0.54% and 0.11%, respectively. It is notable that the dose reaching the DNA at these distances was 27.202 and 0.005 mGy/h, respectively.