㈠ 什麼是射線
只有一個端點,另一邊可無限延長.射線可無限延長.
不可測量
在歐幾里德幾何學中,直線上的一點和它一旁的部分所組成的圖形稱為射線或半直線.
在幾何光學中,射線是描述光線或其他電磁輻射傳播的方向的一條曲線.這種射線和物理光學的波前垂直.
在大部分的簡單情況,在給定的傳導體內的光射線是直線.光線經過一個傳導體到另一個傳導體會經過符合司乃耳定律的折射或全內部反射.
1.Y射線 由放射性同位素如60Co或137Cs產生.是一種高能電磁波,波長很短(0.001-0.0001nm),穿透力強,射程遠,一次可照射很多材料,而且劑量比較均勻,危險性大,必須屏蔽(幾個cm的鉛板或幾米厚的混凝土牆).
2.X射線 是由x光機產生的高能電磁波.波長比γ射線長,射程略近,穿透力不及γ射線.有危險,應屏蔽(幾毫米鉛板).
3.β射線 由放射性同位素(如32P、35S等)衰變時放出來帶負電荷的粒子.在空氣中射程短,穿透力弱.在生物體內的電離作用較γ射線、x射線強.
4.中子 不帶電的粒子流.輻射源為核反應堆、加速器或中子發生器,在原子核受到外來 粒子的轟擊時產生核反應,從原子核里釋放出來.
中子按能量大小分為:快中子、慢中子和熱中子.
中子電離密度大,常常引起大的突變.
目前輻射育種中,應用較多的是熱中子和快中子.
5.紫外光 是一種穿透力很弱的非電離輻射.
核酸吸收一定波長的紫外光能量後,呈激發態,使有機化合物加強活動能力,從而引起變異.可用來處理微生物和植物的花粉粒.
6.激光 二十世紀六十年代發展起來的一種新光源.
激光也是一種電磁波.波長較長,能量較低.由於它方向性好,僅0.1.左右偏差,單位面積上亮度高,單色性好,能使生物細胞發生共振吸收,導致原子、分子能態激發或原子、分子離子化,從而引起生物體內部的變異.
各種射線,由於電離密度不同,生物效應是不同的,所引起的變異率也有差別.為了獲得較高的有利突變,必須選擇適當的射線,但由於射線來源、設備條件和安全等因素,目前最常用的是γ射線和x射線.
可見光,紅外線,紫外線等,是由源自外層電子引起.倫琴射線由內層電子引起.Y射線是由原子核引起.
㈡ 什麼是α射線,β射線和γ射線
α射線:亦稱α粒子束,高速運動的氦原子核。
β射線:高速運動的電子流e,貫穿能力很強,電離作用弱,本來物理世界裡沒有左右之分的,但β射線卻有左右之分。
γ射線:又稱γ粒子流,是原子核能級躍遷蛻變時釋放出的射線,是波長短於0.01埃的電磁波。
㈢ 生物:什麼是X射線詳細!
X射線是波長介於紫外線和γ射線 間的電磁輻射。X射線是一種波長很短的電磁輻射,其波長約為(20~0.06)×10-8厘米之間。由德國物理學家W.K.倫琴於1895年發現,故又稱倫琴射線。倫琴射線具有很高的穿透本領,能透過許多對可見光不透明的物質,如墨紙、木料等。這種肉眼看不見的射線可以使很多固體材料發生可見的熒光,使照相底片感光以及空氣電離等效應,波長越短的X射線能量越大,叫做硬X射線,波長長的X射線能量較低,稱為軟X射線。波長小於0.1埃的稱超硬X射線,在0.1~1埃范圍內的稱硬X射線,1~10埃范圍內的稱軟X射線。
㈣ 物理學中什麼是α 射線,β 射線,y射線
高速運動的氦原子核的粒子束,稱位α射線,它的電離作用大,貫穿本領小.
α射線是一種帶電粒子流,由於帶電,它所到之處很容易引起電離.α射線有很強的電離本領,這種性質既可利用,也帶來一定壞處,對人體內組織破壞能力較大,由於其質量較大,穿透能力差,在空氣中的射程只有幾厘米.只要一張紙或健康的皮膚就能擋住.
β射線 由放射性同位素(如32P、35S等)衰變時放出來帶負電荷的粒子.在空氣中射程短,穿透力弱.在生物體內的電離作用較γ射線、x射線強.
Y射線 由放射性同位素如60Co或137Cs產生.是一種高能電磁波,波長很短(0.001-0.0001nm),穿透力強,射程遠,一次可照射很多材料,而且劑量比較均勻,危險性大,必須屏蔽(幾個cm的鉛板或幾米厚的混凝土牆).
X射線 是由x光機產生的高能電磁波.波長比γ射線長,射程略近,穿透力不及γ射線.有危險,應屏蔽(幾毫米鉛板).
㈤ 什麼是α射線、β射線和γ射線
高速運動的氦原子核的粒子束,稱位α射線,它的電離作用大,貫穿本領小。
α射線是一種帶電粒子流,由於帶電,它所到之處很容易引起電離。α射線有很強的電離本領,這種性質既可利用,也帶來一定壞處,對人體內組織破壞能力較大,由於其質量較大,穿透能力差,在空氣中的射程只有幾厘米。只要一張紙或健康的皮膚就能擋住。
β射線 由放射性同位素(如32P、35S等)衰變時放出來帶負電荷的粒子。在空氣中射程短,穿透力弱。在生物體內的電離作用較γ射線、x射線強。
Y射線 由放射性同位素如60Co或137Cs產生。是一種高能電磁波,波長很短(0.001-0.0001nm),穿透力強,射程遠,一次可照射很多材料,而且劑量比較均勻,危險性大,必須屏蔽(幾個cm的鉛板或幾米厚的混凝土牆)
㈥ 什麼是α射線,β射線,γ射線
高速運動的氦原子核的粒子束,稱位α射線,它的電離作用大,貫穿本領小。
α射線是一種帶電粒子流,由於帶電,它所到之處很容易引起電離。α射線有很強的電離本領,這種性質既可利用,也帶來一定壞處,對人體內組織破壞能力較大,由於其質量較大,穿透能力差,在空氣中的射程只有幾厘米。只要一張紙或健康的皮膚就能擋住。
β射線 由放射性同位素(如32P、35S等)衰變時放出來帶負電荷的粒子。在空氣中射程短,穿透力弱。在生物體內的電離作用較γ射線、x射線強。
Y射線 由放射性同位素如60Co或137Cs產生。是一種高能電磁波,波長很短(0.001-0.0001nm),穿透力強,射程遠,一次可照射很多材料,而且劑量比較均勻,危險性大,必須屏蔽(幾個cm的鉛板或幾米厚的混凝土牆)。
X射線 是由x光機產生的高能電磁波。波長比γ射線長,射程略近,穿透力不及γ射線。有危險,應屏蔽(幾毫米鉛板)。
㈦ 生物學中射線照射是什麼意思
俺很欣賞你的求知慾和想像力。
長出翅膀的可能性不大(這個太復雜了),但是手變成翅膀還是有可能的,因為在進化學上,手和翅膀是同一組織的分化,但估計這不是你要的結果。
讓沒有胳膊的人重新長出胳膊雖然目前無法實現,但是這個在理論上是可以實現的。這個涉及幹細胞的研究,但是這個話題有違社會倫理學,就不說了,你自己可以挑些喜歡的書看看。
目前航天技術與生物學結合的方面,主要是育種、變異(太空環境使基因或發育過程琺駭粹較誄記達席憚蘆發生變化)、極端條件下生命活動的觀察等。將來,一定會有更緊密的關系,比如科幻小說里的外星球生物環境改造什麼的(有生之年應該是看不到了)。
㈧ 生物學中什麼叫帶放射性
帶有放射性的物質標記的生物分子,就叫帶有放射性,放射性物質包括一些常見元素的同位素。比如35S(特異標記蛋白質) 32P(標記核酸)氕氘氚等標記有機分子,只要使用含有這些放射性同位素的培養基培養生物材料,就可以讓這種材料帶上放射性標記。這種方法常用來探測細胞內分子定位,細胞分子互相作用,探究各類分子生物學中的機制,是一個常用的方法。
㈨ 放射生物學知識點講解
一、輻射生物效應原理△
(一)電離輻射的種類
⒈電磁輻射:x射線、γ射線
⒉粒子輻射
⑴α粒子:質量大,運動慢,短距離引起較多電離。
⑵β粒子或電子:質量小,易偏轉,深部組織電離作用。
⑶中子:不帶電荷的粒子,高傳能線密度射線。
⑷負π介子:大小介於電子和質子之間,可以帶+、-或不帶電。
⑸重離子:某些原子被剝去外圍電子後,形成帶正電荷的原子核。
(二)直接作用和間接作用
1.直接作用(P52)
當X射線、γ射線、帶電粒子或不帶電粒子在生物介質中被吸收時,射線有可能直接與細胞中的靶分子作用,使靶分子的原子電離或激發,導致一系列的後果,引起生物學變化。
2.間接作用(P52)
射線通過與細胞中的非靶原子或分子(特別是水分子)作用,產生自由基,後者可以擴散一定距離達到一個關鍵的靶並造成靶分子損傷。
(三)輻射對生物作用的機制(P53)
(四)不同類型細胞的放射敏感性(P53)
⒈B-T定律:∝繁殖能力/分化程度
⒉cAMP:∝1/cAMP(淋巴細胞、卵細胞)
⒊間期染色體體積:∝體積
⒋線粒體數量:∝1/線粒體數量
(五)傳能線密度與相對生物效應
⒈傳能線密度(linearenergytransfer,LET)
傳能線密度是指次級粒子徑跡單位長度上的能量轉換,表明物質對具有一定電荷核一定速度的帶電粒子的阻止本領,也就是帶電粒子傳給其徑跡物質上的能量。常用用千電子伏特/微米表示(keV/μm)表示,也可用焦耳/米表示。單位換算為:
1keV/μm=1.602×10-10J/m
⒉輻射生物效應與傳能線密度的關系
⑴射線的LET值愈大,在相同的吸收劑量下其生物效應愈大;
⑵LET與電離密度成正比,高LET射線的電離密度較大,低LET射線的電離密度較小。其中,電離密度是單位長度徑跡上形成的離子數;
⑶根據LET,射線可分為高LET射線和低LET射線。
低LET射線:X射線、γ射線、電子線等;
高LET射線:中子、質子、α粒子、碳離子等。
⒊劑量分布與傳能線密度的關系
⒋相對生物效應(relativebiologicaleffect,RBE)
⑴定義:X射線(250kv)引起某一生物效應所需要劑量與所觀察的輻射引起同一生物效應所需要劑量的比值。
⑵LET與RBE的關系
RBE的變化是LET的函數。
①LET<10keV/μm,當LET增加時,RBE緩慢增加。
②LET>10keV/μm,當LET增加時,RBE上升加快。
③LET=100keV/μm,RBE達到最大值。④LET>100keV/μm,RBE反而下降。
二、細胞存活曲線△
一概念(P54)
⒈細胞存活
細胞具有無限增殖的能力。
⒉「死亡」細胞
細胞失去增殖能力,即使照射後細胞的形態仍然保持完整,有能力製造蛋白質,有能力合成DNA,甚至還能再經過一次或兩次有絲分裂,產生一些子細胞,但最後不能繼續傳代者稱為「死亡」細胞。
⒊克隆(集落)
在離體培養的細胞中,一個存活的細胞可分裂增殖成一個細胞群體。
二細胞存活曲線的繪制
三細胞存活曲線的參數及臨床意義
⒈指數存活曲線
對高LET射線如α粒子、中子等,細胞存活曲線在半對數坐標上是一條直線。其特點是:只有一個生物學參數,即斜率或D0值。(一次照射能殺滅63%的細胞的劑量,即斜率的倒數),公式表示為:
SF=e-αD
在劑量D0作用下,細胞存活率SF=e-1=63%,即細胞群受劑量D0照射後,其中63%的靶細胞受到致死劑量的擊中,而有37%的細胞倖免死亡,在此情況下,可將D0寫成D37,通常成為失活劑量或平均致死劑量。
⒉帶肩的細胞存活曲線的參數:
D0:平均致死劑量,表示直線部分的斜率K的倒數。代表細胞群體的放射敏感性,即照射後餘37%細胞所需要的放射線劑量。
N值:細胞內所含的放射敏感區域數,即靶數,也是表示放射敏感性相關的參數,是存活曲線直線部分的'延長線與縱軸相交處的數值。
Dq值:准閾劑量,代表存活的肩段寬度,也稱浪費的放射劑量。肩寬表示從開始照射到細胞呈指數性死亡所「浪費」的劑量。在此劑量范圍內,細胞表現為非致死損傷的修復,Dq值越大,說明造成細胞指數性死亡所需的劑量越大。
⒊細胞存活曲線的臨床意義(P56-57)
⑴各種細胞與放射劑量的定量研究;
⑵比較各種因素對細胞放射敏感性的影像;
⑶觀察有氧與乏氧狀態下細胞放射敏感性的變化;
⑷比較不同分割照射方案的放射生物學效應,並為其提供理論依據;
⑸考察各種放射增敏劑的效果;
⑹比較單純放療或放療加化療或/和加溫療法的作用;
⑺比較不同能量射線的生物學效應;
⑻研究細胞的各種放射損傷以及損傷修復的放射生物學理論問題。
三.線性二次方程(L-Q)公式(P56)
1.L-Q公式的定義:
S=e—(αD+βD2)
S:存活比例
e:自然對數
D:分次照射的劑量
α、β:系數
上述公式表明,某一劑量造成的細胞殺傷可由直接致死效應和間接致死效應組成,即α型和β型細胞殺傷。
①公式中e—αD產生的生物效應與劑量成反比,表示DNA單擊雙鍵斷裂,在細胞存活曲線上與劑量表現為線性關系。α表示單擊生物效應系數。
②公式中e—βD2產生的生物效應與劑量平方成正比,表示DNA多擊單鍵斷裂,與可修復的損傷累積有關,存活曲線表現為連續彎曲,β表示多擊生物效應系數。
當單次照射引起上述兩種效應相等時,α/β值即為兩種效應相等時的劑量。
e—αD=e—βD2
α/β=D
正常早期反應組織具有較高的α/β值(10Gy左右),說明直接坐標效應相對明顯,存活曲線表現的彎曲程度較小。
正常晚期反應組織的α/β值較低(約3Gy),表明直接殺傷要比早反應組織少,可修復損傷累積引起的殺傷相對較多。
早期反應組織是機體內分裂、增殖活躍並對放射線早期反應強烈的組織,如上皮、粘膜、骨髓、精原細胞等。
相對而言,機體內那些無再增殖能力,損傷後僅以修復代償其正常功能的細胞組織,稱為晚反應組織,如脊髓、腎、肺、肝、骨和脈管系統等。
2.L-Q公式設計最佳分次照射方案的一般原則
⑴為使正常組織的晚期損傷相對低於對腫瘤的殺滅,每次量應低於1.8~2.0Gy;⑵每天照射的分次總劑量應小於4.8~5.0Gy;
⑶每分次的間隔時間應大於6小時;
⑷在不致引起嚴重急性反應的前提下,盡量縮短總治療時間;
⑸最高總劑量應確定不會引起照射野內正常組織的晚期反應。兩周內給予的總劑量不能超過55Gy。
第三章臨床放射生物學基礎(2)
一、細胞存活與修復△
一放射損傷的分類★
⒈致死損傷(lethaldamage,LD)
⒉亞致死損傷(sublethaldamage,SLD)
⒊潛在致死損傷(potentialdamage,PLD)
這部分損傷受照射後受環境的影響,或能修復,或走向死亡。
二潛在致死損傷與修復
按正常情況細胞將死亡,但一旦照射後環境有所變化,而且存活率又有提高,則考慮是由於潛在致死損傷的修復。
三亞致死損傷與修復
當一個特定的照射分為間隔一定時間段的兩次給予後,能觀察到細胞存活率的增加。兩次照射之間分別在室溫、正常溫度:
⒈室溫下培養
室溫培養,可防止細胞在照射間隙的細胞周期內改變時相,證實未受細胞周期時相變化影響的亞致死損傷修復現象。
⒉正常的溫度下培養
在前幾個小時可見快速的亞致死損傷修復,但當兩次分割的間隔更長時,細胞存活率再次下降。解釋如下:
①放射敏感時相細胞被殺滅,存活細胞群趨於集中於放射抗拒周期內。
②6小時後第二次照射。細胞群在周期內行進,達到G2或M時相。放射敏感程度超過亞致死損傷效應修復的效應,細胞存活率下降。三種過程同步存在的綜合。
①亞致死放射損傷的快速修復;(Repair)②在分次照射期間細胞在周期內的行進,稱之為細胞的
再分布;(Redistribution)
③如兩個分次照射的間隔是10~12h,超過了這些快速生長細胞的細胞周期時間,由於細胞分裂或再群體化,又出現細胞存活率增加。(Regeneration)
再氧合(Reoxygenation)
四影響細胞放射損傷與修復的因素
⒈射線種類
⑴細胞放射損傷隨射線LET的增大而加大;
⑵重離子、中子、粒子照射後,細胞基本不存在潛在致死損傷的修復;
⑶輻射種類對亞致死損傷修復的影響可以從照射後劑量存活曲線曲線的肩區大小反應出來。X線照射者肩區最寬,粒子照射沒有肩區,中子照射肩區極小。
⒉劑量率
總劑量一定時,劑量率越低,照射時間越長,生物效應就越輕。
⒊氧效應
⑴完全氧合的細胞比低氧細胞對輻射更加敏感;
⑵低LET的X射線或γ射線,其OER值約為2.5~3.5,
重粒子的OER為1,中子的OER值為1.6;
⑶氧效應
⒋輻射增敏劑和防護劑
⑴增敏劑:氧、鹵代嘧啶類化合物、親電子性化合物、中葯、乏氧細胞毒性化合物等。主要作用是降低細胞積累亞致死性損傷的能力,細胞存活曲線上表現為肩區和斜率的明顯改變。
⑵防護劑:作用機制涉及自由基清除與氧有關的修復反應以及對細胞的防護保護作用等。要求對腫瘤細胞無保護作用,而對大多數正常組織均有防護作用。
⒌加熱
⑴方法:包括熱水浴、短波透熱、超聲和射頻等;
⑵效應特點:41.5℃~46.5℃,溫度升高,持續越久,細胞殺傷作用越顯著;
⑶細胞存活曲線:開始出現「肩區」,隨後出現指數殺滅部分;
⑷機理:熱對膜的損傷增加了細胞死亡的機率;
⑸影響因素:PH值、細胞營養條件和氧、細胞周期等。
二、分次放療中的4「R」原則△
一放射損傷的修復(Repair)
以上提到的亞致死性損傷的修復和潛在致死性損傷的修復。
二周期內細胞的再分布(Redistribution)
細胞的放射敏感性因所處的時相不同而不同。總的傾向是處於S期的細胞是最耐受的,處於G2期和M期的細胞是最具放射敏感性。
研究發現,分次放射治療中存在著處於相對放射抗拒時相的細胞向放射敏感時相移動的再分布現象。這有助於提高放射線對腫瘤的殺傷效應。但如果未能進行有效的細胞周期時相再分
布,則可能成為放射抗拒的機制之一。
在分次照射期間細胞在周期內的行進,稱之為細胞的再分布。
三氧效應和乏氧細胞的再氧合(Reoxygenation)
⒈氧效應
在有氧的情況下,氧能與自由基(R)作用形成有機過氧基(RO2),它是靶物質的不可逆形式,於是損傷被化學固定下來,因此認為氧對照射的損傷起了「固定」作用,稱之為「氧固定學說」。氧效應就是氧在放射線和生物體相互作用中所起的影響。
⒉乏氧細胞的再氧合
實驗表明,直徑<1cm的腫瘤是充分氧合的,超過這個大小就會出現乏氧。如果用大劑量單次照射,腫瘤內大多數放射敏感的氧合好的細胞將被殺死,剩下的那些活細胞是乏氧的。因此,照射後即刻的乏氧分數將會接近100%,然後逐漸下降並接近初始值,這種現象稱為再氧合。
⒊氧效應對細胞存活曲線的影響
大劑量分次照射氧合好的細胞和乏氧細胞的效應。如果沒有再氧合的發生,則每分次劑量照射後只能期望殺死極小數量的乏氧細胞。存活曲線區域平坦。在療程後期,乏氧細胞群體的效應將佔主要地位。如果分次間有氧合發生,則放射對初始乏氧細胞的殺滅作用會增大,從而使乏氧細胞的負面效應減少。
⒋氧增強比(oxygenenhancementratio,OER)
⑴定義:在缺氧條件下,引起一定效應所需放射劑量與有氧條件下引起同樣效應所需放射劑量的比值,常用來衡量氧效應的大小。
⑵不同射線的OER值
低LET射線:有氧條件下放射損傷嚴重,反之則損傷較輕。如:X射線、γ射線的OER值一般為2.5~3。
高LET射線:放射敏感性對細胞中含氧狀態的依賴性較小。
如:α粒子OER為1,即沒有氧效應。
四再增殖或再群體化(Regeneration)
1.正常組織
損傷之後,組織的幹細胞及子代細胞在機體調節機製作用下,增殖、分化、恢復組織原來形態的過程稱做再群體化。
⒉腫瘤組織
照射後可啟動腫瘤內存活的克隆源細胞,使之比照射或用葯以前分裂更快,稱為加速再群體化。換言之,臨床進行分次照射時,每次照射劑量不可能達到破壞全部腫瘤細胞的目的,在此期間,腫瘤細胞的再生或再群體化是不可避免的。
五內在敏感性(intrinsicRadio-sensitivity)
不同細胞照射後細胞存活比例不同,尤其在低劑量率時更加明顯。這些反映出其內在的敏感性有差異。
三、放射增敏△
一放射源的選擇
理想的劑量分別應該是放射線能在腫瘤深度達到高劑量,而在腫瘤前後的正常組織劑量較低,旁向散射較少。
γ射線、X射線:合理射野後腫瘤前後組織仍受到較大劑量的照射。
醫用加速器電子束:治療表現部位的腫瘤而保護腫瘤後面的正常組織。
高LET射線:腫瘤前後的正常組織受量均相對較低。
二選擇合適的劑量
㈩ 小學教材中射線的定義是什麼
射線是由各種放射性核素,或者原子、電子、中子等粒子在能量交換過程中發射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。常見的有的x射線、α射線、β射線、γ射線和中子射線等。
各種射線,由於電離密度不同,生物效應是不同的,所引起的變異率也有差別。為了獲得較高的有利突變,必須選擇適當的射線,但由於射線來源、設備條件和安全等因素,目前最常用的是γ射線和x射線。
可見光,紅外線,紫外線等,是由源自外層電子引起。倫琴射線由內層電子引起。γ射線是由原子核引起。
(10)生物學射線是什麼意思擴展閱讀:
分類
1、中子
不帶電的粒子流。輻射源為核反應堆、加速器或中子發生器,在原子核受到外來粒子的轟擊時產生核反應,從原子核里釋放出來。中子按能量大小分為:快中子、慢中子和熱中子。中子電離密度大,常常引起大的突變。 輻射育種中,應用較多的是熱中子和快中子。
2、紫外光
或是稱為紫外線,是一種穿透力很弱的非電離輻射。核酸吸收一定波長的紫外光能量後,呈激發態,使有機化合物加強活動能力,從而引起變異。可用來處理微生物和植物的花粉粒。
3、激光
激光也是一種電磁波。波長較長,能量較低。由於它方向性好,僅0.1°左右偏差,單位面積上亮度高,單色性好,能使生物細胞發生共振吸收,導致原子、分子能態激發或原子、分子離子化,從而引起生物體內部的變異。