Радиационная биофизика

Радиационная биофизика — раздел радиобиологии, изучающий молекулярные механизмы биологического действия излучений. Предмет исследования этой научной дисциплины — последовательная картина изменений, происходящих под воздействием ионизирующих и неионизирующих излучений в биологических тканях[1].

Предмет радиационной биофизики

Радиобиология изучает влияние излучений на биологические объекты, биофизика — молекулярные взаимодействия в живых организмах, лежащие в основе как нормальной жизнедеятельности, так и патологии. Радиационная биофизика изучает радиобиологические проблемы с позиций биофизики[1].

Эффекты, вызываемые излучениями в биологических объектах, лучше всего изучены для ионизирующих излучений, несколько в меньшей степени для ультрафиолета и видимого света. Воздействие инфракрасного излучения, радиоволн и постоянных электрических и магнитных полей изучается[1].

Основные направления

  • Ионизирующие излучения

Ионизирующие излучения обладают достаточной энергией для ионизации атомов и молекул, что может привести к повреждениям ДНК и другим критическим биомолекулам. К ним относятся:

Альфа- и бета-частицы

Гамма- и рентгеновское излучение

Космическое излучение

Механизмы взаимодействия ионизирующих излучений с биологическими структурами подробно описаны, в учебнике Кудряшова Ю.Б. [2]

  • Неионизирующие излучения

Неионизирующие излучения (радиочастотные, микроволновые, ультрафиолетовые и др.) не обладают энергией, достаточной для ионизации, но могут вызывать биологические эффекты за счёт:

Теплового воздействия

Влияния на клеточные мембраны и сигнальные пути

Этот аспект радиационной биофизики особенно важен при изучении мобильной связи, СВЧ-устройств и лазеров.[3]

  • Механизмы действия радиации

Последовательность событий при воздействии излучения на биологические объекты делится на стадии:

1. Физическая стадия — поглощение энергии и ионизация молекул

2. Физико-химическая стадия — образование свободных радикалов

3. Биохимическая стадия — взаимодействие радикалов с ДНК, белками, липидами

4. Биологическая стадия — повреждение и гибель клеток, мутации, канцерогенез

Эта модель лежит в основе большинства современных исследований биологического действия радиации.

Применение радиационной биофизики

  • Медицина

Лучевая терапия в онкологии

Радиодиагностика (КТ, сцинтиграфия, ПЭТ)

Разработка радиопротекторов

  • Радиационная безопасность

Оценка доз и последствий аварий

Мониторинг и защита персонала атомной промышленности

  • Космос

Оценка рисков для космонавтов (солнечные вспышки, космические лучи)

Разработка систем биозащиты на МКС и будущих межпланетных миссиях

  • Экология

Влияние радиации на популяции, биоценозы

Радиоэкология загрязнённых территорий (например, Чернобыль, Фукусима)

Примечания

  1. 1 2 3 Кудряшов, 2004, введение, с. 13.
  2. Радиоционная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б. - 2004 (англ.). djvu.online. Дата обращения: 12 апреля 2025.
  3. Радиационная биофизика: радиочастотные и микроволновые электромагнитные излучения. www.studentlibrary.ru. Дата обращения: 12 апреля 2025.

Литература

  • Кудряшов, Ю. Б. Радиационная биофизика : радиочастотные и микроволновые электромагнитные излучения : Учебн. для ВУЗов / Ю. Б. Кудряшов, Ю. Ф. Перов, А. Б. Рубин. — М. : Физматлит, 2008. — 184 с. — ББК 22.383. — УДК 532.16(G). — ISBN 978-5-9221-0848-5.
  • Кудряшов, Ю. Б. Радиационная биофизика / Под ред. В. К. Мазурика, М. Ф. Ломанова. — М. : Физматлит, 2004. — 448 с. — ББК 22.383. — УДК 532.16(G). — ISBN 978-5-9221-0388-1.
  • Андрианов, В. Т. Радиационная биофизика ДНП хроматина / В. Т. Андрианов, А. А. Ахрем, А. Н. Писаревский … [и др.]. — М. : Атомиздат, 1976. — 220, [1] с. — ГРНТИ 34.49.17. — ББК 57.04.

Ссылки

Prefix: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portal di Ensiklopedia Dunia

Kembali kehalaman sebelumnya