Исследование воздействия ионизирующего излучения на культуры в клетках
Аннотация
Целью дипломной работы является комплексное изучение влияния различных источников ионизирующего излучения на популяции клеток млекопитающих.
Поставлены следующие задачи:
1. Выбрать культуры клеток, приближенные к нормальной и опухолевой ткани. Разработать методику экспериментального исследования влияния ионизирующего излучения на культуры клеток.
2. Определить необходимый интервал доз для анализа детерминированных радиобиологических эффектов. Изучить зависимость выживаемости клеток от величины поглощенной дозы и типа источника излучения.
3. Изучить динамику восстановления жизнеспособности культуры клеток после облучения.
4. Промоделировать действие предварительного облучение малой дозой для изменения радиочувствительности клеток. Изучить адаптивный ответ у популяции клеток под действием различных доз облучения.
Проведенные исследования могут быть основой для дальнейших фундаментальных и клинических исследований с целью описания и моделирования механизмов действия ионизирующего излучения в малых и сверхмалых дозах, а также совершенствования методов лучевой терапии.
При выполнении диссертационной работы были получены следующие частные выводы:
1. Разработана методика эксперимента в радиобиологии, включающая в себя проведение дозиметрического контроля (в том числе определение распределения поглощенной дозы, мощности дозы и ЛПЭ частицы в веществе), учет всех внешних факторов воздействия на биологические объекты и определение способа оценки биологической эффективности влияния ионизирующего излучения.
2. Клетки линии Hela по сравнению с клетками DFH более подвержены воздействию ионизирующего излучения. Полулетальная доза для клеток DFH при облучении рентгеновским излучением варьируется от 6 Гр до 15 Гр (для β излучения 6.2 Гр) , для клеток линии Hela – 2.9-10.5 Гр (для β излучения 5.0 Гр).
3. Под воздействием излучения высокой дозы уменьшается пролиферативная активность клеток. Облучение культуры клеток DFH и Hela дозами выше полулетальной приводит к стойкому снижению пролиферативной активности клеток на длительное время. При этом облучение ионизирующим излучением дозой 20 Гр полностью подавляет деление клеток Hela, в то время как клетки DFH могут восстанавливать пролиферацию на седьмые сутки после воздействия.
4. Математическое моделирование может прогнозировать изменения радиочувствительности и биологического ответа клеток на повреждающее облучение при предварительном облучении малой адаптивной дозой.
5. Полученные результаты при использовании предварительного облучения говорят о наличии радиационно-индуцированного адаптивного ответа у клеток DFH.
6. При повторном облучении повреждающей дозой клеток DFH после восстановления культуры наблюдается повышение радиорезистивности, что соответствует гипотезе селекции клеток.
7. Обнаружено наличие эффекта гиперрадиочувствительности клеток DFH при облучении малой дозой 11 сГр.
Поставлены следующие задачи:
1. Выбрать культуры клеток, приближенные к нормальной и опухолевой ткани. Разработать методику экспериментального исследования влияния ионизирующего излучения на культуры клеток.
2. Определить необходимый интервал доз для анализа детерминированных радиобиологических эффектов. Изучить зависимость выживаемости клеток от величины поглощенной дозы и типа источника излучения.
3. Изучить динамику восстановления жизнеспособности культуры клеток после облучения.
4. Промоделировать действие предварительного облучение малой дозой для изменения радиочувствительности клеток. Изучить адаптивный ответ у популяции клеток под действием различных доз облучения.
Проведенные исследования могут быть основой для дальнейших фундаментальных и клинических исследований с целью описания и моделирования механизмов действия ионизирующего излучения в малых и сверхмалых дозах, а также совершенствования методов лучевой терапии.
При выполнении диссертационной работы были получены следующие частные выводы:
1. Разработана методика эксперимента в радиобиологии, включающая в себя проведение дозиметрического контроля (в том числе определение распределения поглощенной дозы, мощности дозы и ЛПЭ частицы в веществе), учет всех внешних факторов воздействия на биологические объекты и определение способа оценки биологической эффективности влияния ионизирующего излучения.
2. Клетки линии Hela по сравнению с клетками DFH более подвержены воздействию ионизирующего излучения. Полулетальная доза для клеток DFH при облучении рентгеновским излучением варьируется от 6 Гр до 15 Гр (для β излучения 6.2 Гр) , для клеток линии Hela – 2.9-10.5 Гр (для β излучения 5.0 Гр).
3. Под воздействием излучения высокой дозы уменьшается пролиферативная активность клеток. Облучение культуры клеток DFH и Hela дозами выше полулетальной приводит к стойкому снижению пролиферативной активности клеток на длительное время. При этом облучение ионизирующим излучением дозой 20 Гр полностью подавляет деление клеток Hela, в то время как клетки DFH могут восстанавливать пролиферацию на седьмые сутки после воздействия.
4. Математическое моделирование может прогнозировать изменения радиочувствительности и биологического ответа клеток на повреждающее облучение при предварительном облучении малой адаптивной дозой.
5. Полученные результаты при использовании предварительного облучения говорят о наличии радиационно-индуцированного адаптивного ответа у клеток DFH.
6. При повторном облучении повреждающей дозой клеток DFH после восстановления культуры наблюдается повышение радиорезистивности, что соответствует гипотезе селекции клеток.
7. Обнаружено наличие эффекта гиперрадиочувствительности клеток DFH при облучении малой дозой 11 сГр.