محمدحسن علامتساز
سرطان یکی از چالش برانگیزترینبیماریهایی است که بر اثر رشد و تکثیر کنترل نشده سلولهای غیر طبیعی ایجاد شدهو یکی از عوامل اصلی مرگ ومیر در جهان محسوب میشود. این امر لزوم توجه به درمان اینبیماری را بیشتر میکند. پرتودرمانی یکی از روشهایی است که در طول درمان ممکناست برای هر بیمار سرطانی تجویز شود. در این روش درمان برای آسیب زدن به سلولهایسرطانی از پرتوهای یونساز استفاده میشود که برهمکنش این پرتوها با سلول میتواندباعث ایجاد اثرات بیوفیزیکی اولیه و طولانی شود. آسیبهایی که این پرتوهابه DNA سلول وارد میکنندممکن است تک رشتهای، دو رشتهای و یا آسیب باز باشد. آسیبهای DNA طی فرایندی توسط سلول ترمیم میشوند اما گاهی این ترمیمها خصوصاترمیم شکستهای دو رشتهای ناقص است و یا ترمیم انجام نمیگیرد و منجر به مرگسلولی میشود. آسیبهای DNA در اثر پرتوهاییونساز را میتوان از طریق روشهای تجربی و شبیهسازی مورد مطالعه قرار دارد. دراین پژوهش با استفاده از کد MCDS انواع آسیبهایوارد شده به DNA را محاسبه وبررسی میکنیم. با استفاده از این کد، که برای شبیهسازی از روشهای مونت کارلوپیروی میکند، سلول و چشمه را شبیهسازی و احتمال شکستهای تک رشتهای و دو رشتهایساده و پیجیده را محاسبه میکنیم. چشمههای شبیهسازی شده در این کار پرتوهایالکترون در بازه انرژی keV 1/0 تا keV 1000، پرتوهای پروتون در بازه انرژی MeV 5/0 تا MeV 20، پرتوهایآلفا در بازه MeV 2 تا MeV 20 و پرتوهای کربن در بازه MeV 4/0 تا MeV 1536 میباشند.نتایج به دست آمده از کد MCDS را با نتایج پژوهشهایتجربی و شبیهسازی مقایسه میکنیم. به طور کلی میان نتایج MCDS و کارهای قبلی سازگاریخوبی برقرار بود. برای بررسی تاثیر اکسیژن بر شکستها، شبیهسازیها را در سهقسمت برای درصد اکسیژن 0، 5، 10، 20، 30، 40، 50 و 100 انجام دادیم و برای هر پرتواحتمال شکستها را در غلظتهای مختلف اکسیژن مقایسه کردیم. افزایش درصد اکسیژناحتمال شکستهای تک رشتهای و دو رشتهای را افزایش میدهد اما اکسیژن تا حد خاصیمیتواند بر شکستها تاثیر چشمگیری بگذارد. در شبیهسازی برای چهار پرتو الکترون،پروتون، آلفا و کربن، برای هر پرتو احتمال شکستهای تک رشتهای ساده با درصداکسیژن 50 و 100 در حدود 01/0 تا 03/0 تفاوت داشتند. تفاوت احتمال شکستهای دورشتهای نیز همین مقدار به دست آمد. احتمال شکستهای تک رشتهای آلفا در بازه انرژیMeV 2 تا MeV 4 برخلاف پرتوهایمورد مطالعه در این پژوهش، با افزایش غلظت اکسیژن، کاهش یافتند. همچنین غلظتاکسیژن کمترین تاثیر را بر پرتو کربن در یک بازه انرژی خاص دارد. در انتها اثرقطر هسته سلول بر شکستهای تک رشتهای و دو رشتهای مورد بررسی قرار گرفت که شکستهابا تغییر قطر هسته سلول بدون تغییر باقی ماندند.

