رفتن به محتوای اصلی
x
محاسبه آسیب های DNA ایجاد شده به وسیله پرتوهای یون ساز با كد MCDS و مقایسه با نتایج كد Geant4-DNA
تاریخ دفاع
استاد

محمدحسن علامتساز

دانشکده
فیزیك

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.

  

تحت نظارت وف ایرانی