مدل‌سازي ترميم NHEJ آسيب‌هاي DNA ناشي از پرتوهاي الكتروني محاسبه شده با كمك كدهاي MCNPX و Geant4–DNA

در پرتو درماني، از پرتوهاي يون‌ساز جهت ايجاد آسيب در سلول‌هاي سرطاني استفاده مي‌شود. شبيه‌سازي مونت كارلو برهم‌كنش‌هاي پرتو با DNA، اطلاعات بسيار خوبي درباره نوع آسيب‌ها و فرايند ترميم آن‌ها به ما مي‌دهد كه براي درمان سرطان و حفاظت در مقابل پرتوها مي‌تواند بسيار مفيد باشد. آسيب‌هاي پرتوهاي يون‌ساز شامل شكست‌هاي تك‌رشته‌اي، دو رشته‌اي و آسيب بازها (BL, DSB, SSB) هستند كه در اين ميان آسيب‌هاي DNA كه به ‌طور ناقص، ترميم شوند يا اصلاً ترميم نشوند، خصوصاً از نوع شكست‌هاي دو رشته‌اي مي‌توانند منجر به مرگ سلول شوند. اين فرايند در كشتن سلول‌هاي سرطاني و درمان آن نقش اساسي ايفا مي‌كند. در اين پژوهش ابتدا با كد MCNPX دز در هسته سلول به دست آمده و سپس با شبيه‌سازي فرايندهاي فيزيكي و شيميايي الكترون‌هاي كم انرژي و پرانرژي با كد –DNA4Geant، احتمال شكست‌هاي مختلف در DNA سلول محاسبه شده و سپس با كمك برنامه Matlab و مدل‌سازي رياضي، زمان ترميم براي آسيب‌ها به‌دست آمده است. نتايج اين پژوهش، نشان مي‌دهد كه در انرژي‌هاي 100 تا300 الكترون ولت تعداد شكست‌ها افزايش مي‌يابد و سپس در انرژي بالاتر در سلول به دليل سهم برد پرتوها در هندسه مورد نظر (سلول) تعداد شكست‌ها كاهش مي‌يابد. هم‌چنين سرعت واكنش ترميم از مسير پيش‌سازنده اتصال انتهاي غيرهمولوگ (NHEJ) براي بازه انرژي eV 100 تا MeV 1 محاسبه شده است. در بخش ترميم نيز، زمان ترميم در انرژي‌هاي پايين به دليل فزوني شكست دو رشته‌اي، نسبت به انرژي‌هاي بالاتر، مقدار بيش‌تري است.