确定质子诱导DNA损伤谱的模拟方法
生物物理
2018-10-10 v1 医学物理
摘要
为研究电离辐射在DNA层面以单链和双链断裂形式诱导的分子损伤，本工作采用了Geant4-DNA蒙特卡洛模拟代码，用于在液态水中对初级质子及其他次级粒子进行完整输运。为此，使用了B-DNA模型以及对DNA损伤按其复杂性进行的详尽分类。链断裂被假定主要源于能量沉积的直接物理相互作用（假定阈值能量为17.5 eV）或羟基自由基的间接化学反应（假定概率为0.13）。针对0.5至20 MeV的质子能量，计算了各类损伤的复杂性与频率的模拟结果。假定每个DNA含22条染色体且每条染色体平均245 Mbp，给出了以细胞为单位的产额结果（Gy·cell）-1。结果表明，对于低于2 MeV的质子能量，DNA体积内超过50%的能量沉积导致了链断裂。对于双链断裂（DSB），DSB频率对质子能量有显著敏感性。给出了由不同模拟与实验预测的DSB频率随质子LET变化的比较。显示总体而言，我们的产额结果（Gy·Gbp）-1与各类实验数据可比，且相较于若干其他模拟，我们的结果与一些实验研究吻合更好。
引用
@article{arxiv.1806.03682,
title = {A Simulation Approach for Determining the Spectrum of DNA Damage Induced by Protons},
author = {Mojtaba Mokari and Mohammad Hassan Alamatsaz and Hossein Moeini and Reza Taleei},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.03682},
year = {2018}
}
备注
14 pages, 6 figures, 5 tables