基于 Geant4-DNA 的 DNA 损伤模拟：“molecularDNA”示例程序概述
医学物理
2023-03-21 v3 生物物理
计算物理
摘要
科学界对电离辐射暴露后 DNA 损伤诱发、DNA 损伤修复以及对细胞与细胞系统的生物学效应研究表现出极大兴趣。迄今为止，已有若干基于蒙特卡洛模拟的计算机方法被提出以研究这些机制。本研究概述了一个名为“molecularDNA”的 Geant4-DNA 示例程序，该程序随 Geant4 11.1 版本（2022 年 12 月）公开发布。它为 Geant4 新手用户开发，只需具备脚本语言的基础知识即可上手。该示例目前提供两种不同 DNA 尺度的生物靶标几何结构，即“圆柱体”与“人类细胞”。此公开版本基于先前的原型，并包含新特性：采用一种用于化学阶段建模的新方法（IRT-sync）、使用标准 DNA 损伤（SDD）格式描述辐射诱发的 DNA 损伤，以及升级的计算工具以评估 DNA 损伤响应。利用每种几何结构生成了单链断裂（SSB）与双链断裂（DSB）产额方面的模拟数据。结果与文献进行了比较以验证该示例，所有情况下差异均小于 5%。
引用
@article{arxiv.2210.01564,
title = {Simulation of DNA damage using Geant4-DNA: an overview of the "molecularDNA" example application},
author = {Konstantinos P. Chatzipapas and Ngoc Hoang Tran and Milos Dordevic and Sara Zivkovic and Sara Zein and Wook Geun Shin and Dousatsu Sakata and Nathanael Lampe and Jeremy M. C. Brown and Aleksandra Ristic-Fira and Ivan Petrovic and Ioanna Kyriakou and Dimitris Emfietzoglou and Susanna Guatelli and Sébastien Incerti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.01564},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 8 figures