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^(125)I的俄歇电子和氚的β射线细胞S值及DNA损伤模拟研究

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原子能科学技术 2025年第2期59卷 478-486页

作者：沈江燕朱坤李清张德颂李君利闫聪冲放射医学与辐射防护国家重点实验室苏州大学苏州医学院放射医学与防护学院江苏高校放射医学协同创新中心江苏苏州215123 清华大学工程物理系北京100084 清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室北京100084

氚的辐射生物效应一直是研究热点,特别是在福岛核电站排放核废水后成为公众关注的焦点。氚极易进入人体并参与机体代谢活动,衰变放出的β射线对人体具有极大的危害,而靶向放射治疗则利用摄入的俄歇电子发射体能够进入癌细胞,并放出俄歇... 详细信息

氚的辐射生物效应一直是研究热点,特别是在福岛核电站排放核废水后成为公众关注的焦点。氚极易进入人体并参与机体代谢活动,衰变放出的β射线对人体具有极大的危害,而靶向放射治疗则利用摄入的俄歇电子发射体能够进入癌细胞,并放出俄歇电子造成DNA严重损伤这一特性,达到有效杀死癌细胞的目的。为探究β射线在微纳米尺度的辐射生物效应,本研究利用清华大学研发的纳剂量学程序NASIC模拟计算了^(125)I和氚在不同尺度细胞内的细胞S值以及造成的DNA双链断裂(DSB)产额,深入探讨了其DNA损伤机制。结果表明,由于研究方法和粒子截面的不同,细胞S值的计算结果存在偏差,尤其对于S(N←Cy),相对偏差可达26.35%。此外,相较于^(125)I或氚均匀分布在细胞核内,与DNA结合时造成的DSB产额显著增加:^(125)I结合到DNA时的DSB产额是均匀分布时的2倍;而氚结合到DNA中使得DSB产额从1.31×10^(-11)Gy^(-1)·Da^(-1)增加至1.46×10^(-11)Gy^(-1)·Da^(-1)。本研究深入探究了微纳米尺度下放射性核素的损伤作用效应,为精确医疗和环境放射性污染风险评估提供重要的理论基础。

关键词：放射性核素 ^(125)I 俄歇电子氚β射线细胞S值 DNA损伤蒙特卡罗方法

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三氯化铁损伤小鼠颈动脉血栓模型的影响因素

中国实验血液学杂志 2025年第1期33卷 193-197页

作者：杜佳豪赵丽丽杨标戴克胜苏州大学苏州医学院江苏省血液研究所苏州大学附属第一医院卫生部血栓与止血重点实验室放射医学与防护国家重点实验室血液学协同创新中心江苏苏州215006

目的:探究构建三氯化铁(FeCl_(3))损伤小鼠颈动脉血栓模型的主要影响因素。方法:FeCl_(3)损伤颈总动脉后,将损伤后血管取下进行固定、包埋、冷冻切片和HE染色,并统计血栓面积比。FeCl_(3)浓度分5%、10%和15%3组,FeCl_(3)损伤时间选取2、... 详细信息

目的:探究构建三氯化铁(FeCl_(3))损伤小鼠颈动脉血栓模型的主要影响因素。方法:FeCl_(3)损伤颈总动脉后,将损伤后血管取下进行固定、包埋、冷冻切片和HE染色,并统计血栓面积比。FeCl_(3)浓度分5%、10%和15%3组,FeCl_(3)损伤时间选取2、4和6 min 3组,小鼠的周龄分4-5、6-8和10周3组。0.075μg/g和0.1μg/g剂量R300注入小鼠眼球后静脉丛,4 h后进行血小板计数,探究血小板数量对FeCl_(3)诱导血栓模型的影响,验证构建的血栓模型的准确性。结果:HE染色观察显示,与5%FeCl_(3)诱导的血栓相比,10%和15%FeCl_(3)氧化损伤血管诱导形成的血栓块更稳定,致密且更大。10%FeCl_(3)损伤血管内皮4 min和6 min后诱导形成致密和大的血栓块,而损伤2 min时诱导形成的血栓更松散且血栓面积小。选取的4-5、6-8和10周龄的小鼠在对10%FeCl_(3)损伤诱导形成的致密血栓和血栓面积差异上并不明显。结论:FeCl_(3)损伤的小鼠血栓模型受到许多因素的影响。10%FeCl_(3)、损伤时间4 min、6-8周龄小鼠作为最佳的实验条件,对于构建稳定的颈动脉血栓模型是合适的。

关键词：血小板颈动脉三氯化铁

基于分子模拟方法预测PIP_(2)在双孔钾通道TREK-1上结合位点的研究

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高等学校化学学报 2021年第8期42卷 2550-2557页

作者：雷晓彤金怡卿孟烜宇苏州大学医学部放射医学与防护学院定量生物与医学研究中心放射医学与辐射防护国家重点实验室江苏省高校放射医学协同创新中心苏州215123

磷脂酰肌醇4,5-二磷酸酯(PIP_(2))是一类分布在质膜内层的信号磷脂分子,对钾、钠和氯等离子通道和转运蛋白等多种跨膜蛋白具有调节作用. TREK-1是一类重要的背景钾通道,受温度、机械拉伸及胞内pH等多种因素调节, PIP_(2)在特定浓度范围... 详细信息

磷脂酰肌醇4,5-二磷酸酯(PIP_(2))是一类分布在质膜内层的信号磷脂分子,对钾、钠和氯等离子通道和转运蛋白等多种跨膜蛋白具有调节作用. TREK-1是一类重要的背景钾通道,受温度、机械拉伸及胞内pH等多种因素调节, PIP_(2)在特定浓度范围内可激活TREK-1通道,在内面向外膜片钳记录TREK-1通道电流中使用PIP_(2)抗结剂(如多聚赖氨酸)可导致TREK-1通道关闭.利用分子对接和全原子分子动力学模拟探索了PIP_(2)与双孔钾通道TREK-1的相互作用.分子对接计算结果表明, PIP_(2)在TREK-1通道上有两个可能的结合位点.进一步的分子动力学模拟和均力势(PMF)计算结果表明,其中位于螺旋M4和螺旋M1的位点可能是PIP_(2)激活TREK-1的优先结合位点.模拟展示了PIP_(2)与TREK-1结合的可能构象. PIP_(2)的肌醇头部磷酸根与位于M1和M4上的碱性残基K45, K304和R311形成稳定盐桥;M1螺旋上的一系列疏水残基对稳定PIP_(2)的脂肪长链具有关键作用.

关键词： TREK-1通道磷脂酰肌醇4 5-二磷酸酯分子对接分子动力学模拟均力势

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中国空间辐射生物研究面临的挑战和机遇

科学通报 2019年第36期64卷 3824-3829页

作者：胡文涛周光明苏州大学医学部放射医学与防护学院放射医学与辐射防护国家重点实验室江苏省高校放射医学协同创新中心

中国神州系列飞船的成功发射和天宫系列建设任务的顺利实施,再次引发航天潮.美国提出了重返月球、登陆火星等计划(NASA Strategic Plan 2014,***),俄罗斯、日本和印度等国也不甘落后,欧洲甚至提出移民火星.但是,外太空是个混合辐照场,... 详细信息

中国神州系列飞船的成功发射和天宫系列建设任务的顺利实施,再次引发航天潮.美国提出了重返月球、登陆火星等计划(NASA Strategic Plan 2014,***),俄罗斯、日本和印度等国也不甘落后,欧洲甚至提出移民火星.但是,外太空是个混合辐照场,空间辐射的能量高、富含高能带电(high atomic number and high energy,HZE)粒子,对航天员的健康威胁在任何情况下都必然存在,是任何空间探索任务都不可回避的问题.对于登陆火星和月球殖民等长周期深空探索任务而言,航天员面临的最大挑战是空间辐射诱导的肿瘤发生、心血管疾病等健康问题.如果遭遇太阳粒子事件等空间灾害事件,还将面临急性放射损伤甚至生命威胁,这些健康威胁属于show-stopper(搅局者)[1],现有空间辐射相关健康风险评估标准显然是不够的.降低空间辐射危害评估的不确定性,建立医学健康标准和安全评价体系,研发有效的防护措施,才能保障航天员的作业能力和健康安全.

关键词：空间辐射急性放射损伤空间探索安全评价体系作业能力外太空危害评估健康风险评估

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新型水等效液体闪烁体的研究

核技术 2018年第10期41卷 26-31页

作者：王君辉张保国文万信褚薛刚杨翠萍周冬冬苏州大学放射医学与防护学院苏州215123 江苏省高校放射医学协同创新中心苏州215123

本研究旨在研制具有水等效性的液体闪烁体材料,以用于肿瘤放射治疗和辐射防护的剂量测量。实验中的液体闪烁体由十二烷基苯、二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)、曲拉通X-100(Triton X-100)、2,5-二苯基恶唑(2,5-Diphenyloxazole,PPO... 详细信息

本研究旨在研制具有水等效性的液体闪烁体材料,以用于肿瘤放射治疗和辐射防护的剂量测量。实验中的液体闪烁体由十二烷基苯、二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)、曲拉通X-100(Triton X-100)、2,5-二苯基恶唑(2,5-Diphenyloxazole,PPO)和1,4,双2(5苯基恶唑)苯(1,4Bis(5-phenyloxazol-2-yl)benzene,POPOP)组成。首先根据有效原子序数、电子密度公式和蒙特卡罗程序GEANT4(GEometry And Tracking 4)计算上述材料具有良好水等效性时的最佳浓度配比;根据最佳浓度配比配制液体闪烁体,并利用生物学X射线辐照仪和多道谱仪分别测量其水等效性能和辐射发光性能。研究结果表明:配制1 L新型液体闪烁体的最优配方为0.09 L的DMSO、0.36 L的十二烷基苯、0.55 L的Triton X-100、4 g·的PPO和0.2 g·的POPOP。上述配方液体闪烁体材料具有良好的水等效性(吸收剂量与水对应的吸收剂量比值几乎为1,最大相差在0.1%以内),并且保留了液体闪烁体的辐射发光功能(发光效率为一般商用液体闪烁体的1/3)。研制的新型液体闪烁体可用作肿瘤放射治疗和辐射防护中的测量体模材料和剂量探测器。

关键词：液体闪烁体 GEANT4 剂量验证水等效性

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NaI闪烁体的快中子辐照损伤

核技术 2017年第12期40卷 12-16页

作者：余枭闫思齐文万信张保国王仁生刘汉洲苏州大学放射医学与防护学院苏州215123 江苏省高校放射医学协同创新中心苏州215123

中子瞬发γ活化分析(Prompt Gamma Neutron Activation Analysis,PGNAA)是工业物料成分检测的最主要方法之一,该方法通过大体积NaI闪烁体探测器测量物料被中子活化后的瞬发γ能谱来分析物料成分。测量过程中,NaI晶体处于较强的快中子场... 详细信息

中子瞬发γ活化分析(Prompt Gamma Neutron Activation Analysis,PGNAA)是工业物料成分检测的最主要方法之一,该方法通过大体积NaI闪烁体探测器测量物料被中子活化后的瞬发γ能谱来分析物料成分。测量过程中,NaI晶体处于较强的快中子场中,该快中子场对晶体的辐照损伤是影响NaI探测器性能的最主要因素,而NaI探测器的稳定性直接决定了PGNAA整体设备的性能。本文基于中国工程物理研究院CFBR-Ⅱ(China Fast Burst Reactor Ⅱ)型反应堆,精确地测量了NaI闪烁体在裂变中子场的10~8 cm^(-2)、10~9 cm^(-2)、10^(10) cm^(-2)、10^(11)cm^(-2)、10^(12) cm^(-2)、10^(13) cm^(-2)、10^(14)cm^(-2)共7个中子注量照射后,NaI闪烁体组装的闪烁体探测器的性能变化。测量结果表明,NaI探测器除有较强的中子活化效应外,能量分辨率未发生显著变化,这为PGNAA设备中探测器的中子屏蔽设计和寿命估计提供了重要参数。

关键词：中子瞬发γ活化分析 NaI 裂变中子辐照损伤能量分辨率

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光交联技术的生物应用研究进展

中国光学 2018年第3期11卷 444-458页

作者：孙瑞高银佳史海斌苏州大学医学部放射医学与防护学院放射医学与辐射防护国家重点实验室江苏省高校放射医学协同创新中心江苏苏州215123

光交联反应作为一种快速、简单和时空可控的交联工具广泛地应用于化学、生物、医学和材料等不同研究领域。本文详细介绍了常用的小分子光交联基团的结构、分类及反应机理,重点综述了光交联技术在生物医学领域的应用研究,并对其应用前景... 详细信息

光交联反应作为一种快速、简单和时空可控的交联工具广泛地应用于化学、生物、医学和材料等不同研究领域。本文详细介绍了常用的小分子光交联基团的结构、分类及反应机理,重点综述了光交联技术在生物医学领域的应用研究,并对其应用前景进行了展望。目前大多光交联基团仅对紫外和可见光具有敏感性,紫外和可见光穿透力弱、组织吸收强和散射等问题严重限制了该技术在生物体内的应用研究。因此,进一步研究光交联技术在生物体系的应用和开发长波长光(如近红外或远红外光)介导的新交联技术对于药物研发和疾病诊疗具有重要的科学意义。

关键词：光交联技术光交联基团药物靶标鉴别光亲和标记

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多齿羧酸配体与锕系元素的自组装研究进展

核化学与放射化学 2022年第2期44卷 101-114页

作者：李小琪严逸舟程丽葳汪遐王艳龙放射医学与辐射防护国家重点实验室江苏省高校放射医学协同创新中心苏州大学放射医学与防护学院江苏苏州215123

锕系元素的自组装是化学材料研究领域中的研究热点之一,其中锕系金属有机骨架材料(actinide metal organic frameworks, An-MOF)由于具备结构可调控、配位模式丰富以及功能多样性等优势而受到广泛关注,近年来在该方面取得了一系列重要... 详细信息

锕系元素的自组装是化学材料研究领域中的研究热点之一,其中锕系金属有机骨架材料(actinide metal organic frameworks, An-MOF)由于具备结构可调控、配位模式丰富以及功能多样性等优势而受到广泛关注,近年来在该方面取得了一系列重要进展。本文首先对国内外在An-MOF的合成和性能研究方面取得的进展进行简要综述,其次分别对本课题组在含铀和含钍两类金属有机骨架材料构筑方面的工作进行系统介绍,最后展望了锕系元素自组装的未来发展方向。

关键词：自组装锕系元素金属有机骨架

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我国放射医学本科人才培养现状分析与发展思考

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中华放射医学与防护杂志 2022年第8期42卷 567-571页

作者：俞家华周光明苏州大学苏州医学院放射医学与防护学院放射医学与辐射防护国家重点实验室江苏高校放射医学协同创新中心苏州215123

放射医学属于临床医学类专业,主要培养从事肿瘤放射治疗、核医学、放射性职业病诊疗、辐射防护、核与辐射事故医学应急的专业人才。截至2022年,全国共有9所高校开展放射医学本科人才培养。本文结合我国放射医学人才需求与学科发展趋势,... 详细信息

放射医学属于临床医学类专业,主要培养从事肿瘤放射治疗、核医学、放射性职业病诊疗、辐射防护、核与辐射事故医学应急的专业人才。截至2022年,全国共有9所高校开展放射医学本科人才培养。本文结合我国放射医学人才需求与学科发展趋势,分析了放射医学的专业地位、专业建设、师资队伍建设方面的不足,提出通过成立放射医学人才培养的全国性组织来提升专业地位,树立"新医科"发展理念来顺应放射医学交叉融合的发展趋势,依托互联网技术来建设放射医学优质教学资源,并健全基层教学组织,从而适应未来放射医学发展的需要。

关键词：放射医学本科教育人才培养体系教育改革