㈠ 什么是射线
只有一个端点,另一边可无限延长.射线可无限延长.
不可测量
在欧几里德几何学中,直线上的一点和它一旁的部分所组成的图形称为射线或半直线.
在几何光学中,射线是描述光线或其他电磁辐射传播的方向的一条曲线.这种射线和物理光学的波前垂直.
在大部分的简单情况,在给定的传导体内的光射线是直线.光线经过一个传导体到另一个传导体会经过符合司乃耳定律的折射或全内部反射.
1.Y射线 由放射性同位素如60Co或137Cs产生.是一种高能电磁波,波长很短(0.001-0.0001nm),穿透力强,射程远,一次可照射很多材料,而且剂量比较均匀,危险性大,必须屏蔽(几个cm的铅板或几米厚的混凝土墙).
2.X射线 是由x光机产生的高能电磁波.波长比γ射线长,射程略近,穿透力不及γ射线.有危险,应屏蔽(几毫米铅板).
3.β射线 由放射性同位素(如32P、35S等)衰变时放出来带负电荷的粒子.在空气中射程短,穿透力弱.在生物体内的电离作用较γ射线、x射线强.
4.中子 不带电的粒子流.辐射源为核反应堆、加速器或中子发生器,在原子核受到外来 粒子的轰击时产生核反应,从原子核里释放出来.
中子按能量大小分为:快中子、慢中子和热中子.
中子电离密度大,常常引起大的突变.
目前辐射育种中,应用较多的是热中子和快中子.
5.紫外光 是一种穿透力很弱的非电离辐射.
核酸吸收一定波长的紫外光能量后,呈激发态,使有机化合物加强活动能力,从而引起变异.可用来处理微生物和植物的花粉粒.
6.激光 二十世纪六十年代发展起来的一种新光源.
激光也是一种电磁波.波长较长,能量较低.由于它方向性好,仅0.1.左右偏差,单位面积上亮度高,单色性好,能使生物细胞发生共振吸收,导致原子、分子能态激发或原子、分子离子化,从而引起生物体内部的变异.
各种射线,由于电离密度不同,生物效应是不同的,所引起的变异率也有差别.为了获得较高的有利突变,必须选择适当的射线,但由于射线来源、设备条件和安全等因素,目前最常用的是γ射线和x射线.
可见光,红外线,紫外线等,是由源自外层电子引起.伦琴射线由内层电子引起.Y射线是由原子核引起.
㈡ 什么是α射线,β射线和γ射线
α射线:亦称α粒子束,高速运动的氦原子核。
β射线:高速运动的电子流e,贯穿能力很强,电离作用弱,本来物理世界里没有左右之分的,但β射线却有左右之分。
γ射线:又称γ粒子流,是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线,是波长短于0.01埃的电磁波。
㈢ 生物:什么是X射线详细!
X射线是波长介于紫外线和γ射线 间的电磁辐射。X射线是一种波长很短的电磁辐射,其波长约为(20~0.06)×10-8厘米之间。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。伦琴射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应,波长越短的X射线能量越大,叫做硬X射线,波长长的X射线能量较低,称为软X射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线,在0.1~1埃范围内的称硬X射线,1~10埃范围内的称软X射线。
㈣ 物理学中什么是α 射线,β 射线,y射线
高速运动的氦原子核的粒子束,称位α射线,它的电离作用大,贯穿本领小.
α射线是一种带电粒子流,由于带电,它所到之处很容易引起电离.α射线有很强的电离本领,这种性质既可利用,也带来一定坏处,对人体内组织破坏能力较大,由于其质量较大,穿透能力差,在空气中的射程只有几厘米.只要一张纸或健康的皮肤就能挡住.
β射线 由放射性同位素(如32P、35S等)衰变时放出来带负电荷的粒子.在空气中射程短,穿透力弱.在生物体内的电离作用较γ射线、x射线强.
Y射线 由放射性同位素如60Co或137Cs产生.是一种高能电磁波,波长很短(0.001-0.0001nm),穿透力强,射程远,一次可照射很多材料,而且剂量比较均匀,危险性大,必须屏蔽(几个cm的铅板或几米厚的混凝土墙).
X射线 是由x光机产生的高能电磁波.波长比γ射线长,射程略近,穿透力不及γ射线.有危险,应屏蔽(几毫米铅板).
㈤ 什么是α射线、β射线和γ射线
高速运动的氦原子核的粒子束,称位α射线,它的电离作用大,贯穿本领小。
α射线是一种带电粒子流,由于带电,它所到之处很容易引起电离。α射线有很强的电离本领,这种性质既可利用,也带来一定坏处,对人体内组织破坏能力较大,由于其质量较大,穿透能力差,在空气中的射程只有几厘米。只要一张纸或健康的皮肤就能挡住。
β射线 由放射性同位素(如32P、35S等)衰变时放出来带负电荷的粒子。在空气中射程短,穿透力弱。在生物体内的电离作用较γ射线、x射线强。
Y射线 由放射性同位素如60Co或137Cs产生。是一种高能电磁波,波长很短(0.001-0.0001nm),穿透力强,射程远,一次可照射很多材料,而且剂量比较均匀,危险性大,必须屏蔽(几个cm的铅板或几米厚的混凝土墙)
㈥ 什么是α射线,β射线,γ射线
高速运动的氦原子核的粒子束,称位α射线,它的电离作用大,贯穿本领小。
α射线是一种带电粒子流,由于带电,它所到之处很容易引起电离。α射线有很强的电离本领,这种性质既可利用,也带来一定坏处,对人体内组织破坏能力较大,由于其质量较大,穿透能力差,在空气中的射程只有几厘米。只要一张纸或健康的皮肤就能挡住。
β射线 由放射性同位素(如32P、35S等)衰变时放出来带负电荷的粒子。在空气中射程短,穿透力弱。在生物体内的电离作用较γ射线、x射线强。
Y射线 由放射性同位素如60Co或137Cs产生。是一种高能电磁波,波长很短(0.001-0.0001nm),穿透力强,射程远,一次可照射很多材料,而且剂量比较均匀,危险性大,必须屏蔽(几个cm的铅板或几米厚的混凝土墙)。
X射线 是由x光机产生的高能电磁波。波长比γ射线长,射程略近,穿透力不及γ射线。有危险,应屏蔽(几毫米铅板)。
㈦ 生物学中射线照射是什么意思
俺很欣赏你的求知欲和想象力。
长出翅膀的可能性不大(这个太复杂了),但是手变成翅膀还是有可能的,因为在进化学上,手和翅膀是同一组织的分化,但估计这不是你要的结果。
让没有胳膊的人重新长出胳膊虽然目前无法实现,但是这个在理论上是可以实现的。这个涉及干细胞的研究,但是这个话题有违社会伦理学,就不说了,你自己可以挑些喜欢的书看看。
目前航天技术与生物学结合的方面,主要是育种、变异(太空环境使基因或发育过程珐骇粹较诔记达席惮芦发生变化)、极端条件下生命活动的观察等。将来,一定会有更紧密的关系,比如科幻小说里的外星球生物环境改造什么的(有生之年应该是看不到了)。
㈧ 生物学中什么叫带放射性
带有放射性的物质标记的生物分子,就叫带有放射性,放射性物质包括一些常见元素的同位素。比如35S(特异标记蛋白质) 32P(标记核酸)氕氘氚等标记有机分子,只要使用含有这些放射性同位素的培养基培养生物材料,就可以让这种材料带上放射性标记。这种方法常用来探测细胞内分子定位,细胞分子互相作用,探究各类分子生物学中的机制,是一个常用的方法。
㈨ 放射生物学知识点讲解
一、辐射生物效应原理△
(一)电离辐射的种类
⒈电磁辐射:x射线、γ射线
⒉粒子辐射
⑴α粒子:质量大,运动慢,短距离引起较多电离。
⑵β粒子或电子:质量小,易偏转,深部组织电离作用。
⑶中子:不带电荷的粒子,高传能线密度射线。
⑷负π介子:大小介于电子和质子之间,可以带+、-或不带电。
⑸重离子:某些原子被剥去外围电子后,形成带正电荷的原子核。
(二)直接作用和间接作用
1.直接作用(P52)
当X射线、γ射线、带电粒子或不带电粒子在生物介质中被吸收时,射线有可能直接与细胞中的靶分子作用,使靶分子的原子电离或激发,导致一系列的后果,引起生物学变化。
2.间接作用(P52)
射线通过与细胞中的非靶原子或分子(特别是水分子)作用,产生自由基,后者可以扩散一定距离达到一个关键的靶并造成靶分子损伤。
(三)辐射对生物作用的机制(P53)
(四)不同类型细胞的放射敏感性(P53)
⒈B-T定律:∝繁殖能力/分化程度
⒉cAMP:∝1/cAMP(淋巴细胞、卵细胞)
⒊间期染色体体积:∝体积
⒋线粒体数量:∝1/线粒体数量
(五)传能线密度与相对生物效应
⒈传能线密度(linearenergytransfer,LET)
传能线密度是指次级粒子径迹单位长度上的能量转换,表明物质对具有一定电荷核一定速度的带电粒子的阻止本领,也就是带电粒子传给其径迹物质上的能量。常用用千电子伏特/微米表示(keV/μm)表示,也可用焦耳/米表示。单位换算为:
1keV/μm=1.602×10-10J/m
⒉辐射生物效应与传能线密度的关系
⑴射线的LET值愈大,在相同的吸收剂量下其生物效应愈大;
⑵LET与电离密度成正比,高LET射线的电离密度较大,低LET射线的电离密度较小。其中,电离密度是单位长度径迹上形成的离子数;
⑶根据LET,射线可分为高LET射线和低LET射线。
低LET射线:X射线、γ射线、电子线等;
高LET射线:中子、质子、α粒子、碳离子等。
⒊剂量分布与传能线密度的关系
⒋相对生物效应(relativebiologicaleffect,RBE)
⑴定义:X射线(250kv)引起某一生物效应所需要剂量与所观察的辐射引起同一生物效应所需要剂量的比值。
⑵LET与RBE的关系
RBE的变化是LET的函数。
①LET<10keV/μm,当LET增加时,RBE缓慢增加。
②LET>10keV/μm,当LET增加时,RBE上升加快。
③LET=100keV/μm,RBE达到最大值。④LET>100keV/μm,RBE反而下降。
二、细胞存活曲线△
一概念(P54)
⒈细胞存活
细胞具有无限增殖的能力。
⒉“死亡”细胞
细胞失去增殖能力,即使照射后细胞的形态仍然保持完整,有能力制造蛋白质,有能力合成DNA,甚至还能再经过一次或两次有丝分裂,产生一些子细胞,但最后不能继续传代者称为“死亡”细胞。
⒊克隆(集落)
在离体培养的细胞中,一个存活的细胞可分裂增殖成一个细胞群体。
二细胞存活曲线的绘制
三细胞存活曲线的参数及临床意义
⒈指数存活曲线
对高LET射线如α粒子、中子等,细胞存活曲线在半对数坐标上是一条直线。其特点是:只有一个生物学参数,即斜率或D0值。(一次照射能杀灭63%的细胞的剂量,即斜率的倒数),公式表示为:
SF=e-αD
在剂量D0作用下,细胞存活率SF=e-1=63%,即细胞群受剂量D0照射后,其中63%的靶细胞受到致死剂量的击中,而有37%的细胞幸免死亡,在此情况下,可将D0写成D37,通常成为失活剂量或平均致死剂量。
⒉带肩的细胞存活曲线的参数:
D0:平均致死剂量,表示直线部分的斜率K的倒数。代表细胞群体的放射敏感性,即照射后余37%细胞所需要的放射线剂量。
N值:细胞内所含的放射敏感区域数,即靶数,也是表示放射敏感性相关的参数,是存活曲线直线部分的'延长线与纵轴相交处的数值。
Dq值:准阈剂量,代表存活的肩段宽度,也称浪费的放射剂量。肩宽表示从开始照射到细胞呈指数性死亡所“浪费”的剂量。在此剂量范围内,细胞表现为非致死损伤的修复,Dq值越大,说明造成细胞指数性死亡所需的剂量越大。
⒊细胞存活曲线的临床意义(P56-57)
⑴各种细胞与放射剂量的定量研究;
⑵比较各种因素对细胞放射敏感性的影像;
⑶观察有氧与乏氧状态下细胞放射敏感性的变化;
⑷比较不同分割照射方案的放射生物学效应,并为其提供理论依据;
⑸考察各种放射增敏剂的效果;
⑹比较单纯放疗或放疗加化疗或/和加温疗法的作用;
⑺比较不同能量射线的生物学效应;
⑻研究细胞的各种放射损伤以及损伤修复的放射生物学理论问题。
三.线性二次方程(L-Q)公式(P56)
1.L-Q公式的定义:
S=e—(αD+βD2)
S:存活比例
e:自然对数
D:分次照射的剂量
α、β:系数
上述公式表明,某一剂量造成的细胞杀伤可由直接致死效应和间接致死效应组成,即α型和β型细胞杀伤。
①公式中e—αD产生的生物效应与剂量成反比,表示DNA单击双键断裂,在细胞存活曲线上与剂量表现为线性关系。α表示单击生物效应系数。
②公式中e—βD2产生的生物效应与剂量平方成正比,表示DNA多击单键断裂,与可修复的损伤累积有关,存活曲线表现为连续弯曲,β表示多击生物效应系数。
当单次照射引起上述两种效应相等时,α/β值即为两种效应相等时的剂量。
e—αD=e—βD2
α/β=D
正常早期反应组织具有较高的α/β值(10Gy左右),说明直接坐标效应相对明显,存活曲线表现的弯曲程度较小。
正常晚期反应组织的α/β值较低(约3Gy),表明直接杀伤要比早反应组织少,可修复损伤累积引起的杀伤相对较多。
早期反应组织是机体内分裂、增殖活跃并对放射线早期反应强烈的组织,如上皮、粘膜、骨髓、精原细胞等。
相对而言,机体内那些无再增殖能力,损伤后仅以修复代偿其正常功能的细胞组织,称为晚反应组织,如脊髓、肾、肺、肝、骨和脉管系统等。
2.L-Q公式设计最佳分次照射方案的一般原则
⑴为使正常组织的晚期损伤相对低于对肿瘤的杀灭,每次量应低于1.8~2.0Gy;⑵每天照射的分次总剂量应小于4.8~5.0Gy;
⑶每分次的间隔时间应大于6小时;
⑷在不致引起严重急性反应的前提下,尽量缩短总治疗时间;
⑸最高总剂量应确定不会引起照射野内正常组织的晚期反应。两周内给予的总剂量不能超过55Gy。
第三章临床放射生物学基础(2)
一、细胞存活与修复△
一放射损伤的分类★
⒈致死损伤(lethaldamage,LD)
⒉亚致死损伤(sublethaldamage,SLD)
⒊潜在致死损伤(potentialdamage,PLD)
这部分损伤受照射后受环境的影响,或能修复,或走向死亡。
二潜在致死损伤与修复
按正常情况细胞将死亡,但一旦照射后环境有所变化,而且存活率又有提高,则考虑是由于潜在致死损伤的修复。
三亚致死损伤与修复
当一个特定的照射分为间隔一定时间段的两次给予后,能观察到细胞存活率的增加。两次照射之间分别在室温、正常温度:
⒈室温下培养
室温培养,可防止细胞在照射间隙的细胞周期内改变时相,证实未受细胞周期时相变化影响的亚致死损伤修复现象。
⒉正常的温度下培养
在前几个小时可见快速的亚致死损伤修复,但当两次分割的间隔更长时,细胞存活率再次下降。解释如下:
①放射敏感时相细胞被杀灭,存活细胞群趋于集中于放射抗拒周期内。
②6小时后第二次照射。细胞群在周期内行进,达到G2或M时相。放射敏感程度超过亚致死损伤效应修复的效应,细胞存活率下降。三种过程同步存在的综合。
①亚致死放射损伤的快速修复;(Repair)②在分次照射期间细胞在周期内的行进,称之为细胞的
再分布;(Redistribution)
③如两个分次照射的间隔是10~12h,超过了这些快速生长细胞的细胞周期时间,由于细胞分裂或再群体化,又出现细胞存活率增加。(Regeneration)
再氧合(Reoxygenation)
四影响细胞放射损伤与修复的因素
⒈射线种类
⑴细胞放射损伤随射线LET的增大而加大;
⑵重离子、中子、粒子照射后,细胞基本不存在潜在致死损伤的修复;
⑶辐射种类对亚致死损伤修复的影响可以从照射后剂量存活曲线曲线的肩区大小反应出来。X线照射者肩区最宽,粒子照射没有肩区,中子照射肩区极小。
⒉剂量率
总剂量一定时,剂量率越低,照射时间越长,生物效应就越轻。
⒊氧效应
⑴完全氧合的细胞比低氧细胞对辐射更加敏感;
⑵低LET的X射线或γ射线,其OER值约为2.5~3.5,
重粒子的OER为1,中子的OER值为1.6;
⑶氧效应
⒋辐射增敏剂和防护剂
⑴增敏剂:氧、卤代嘧啶类化合物、亲电子性化合物、中药、乏氧细胞毒性化合物等。主要作用是降低细胞积累亚致死性损伤的能力,细胞存活曲线上表现为肩区和斜率的明显改变。
⑵防护剂:作用机制涉及自由基清除与氧有关的修复反应以及对细胞的防护保护作用等。要求对肿瘤细胞无保护作用,而对大多数正常组织均有防护作用。
⒌加热
⑴方法:包括热水浴、短波透热、超声和射频等;
⑵效应特点:41.5℃~46.5℃,温度升高,持续越久,细胞杀伤作用越显着;
⑶细胞存活曲线:开始出现“肩区”,随后出现指数杀灭部分;
⑷机理:热对膜的损伤增加了细胞死亡的机率;
⑸影响因素:PH值、细胞营养条件和氧、细胞周期等。
二、分次放疗中的4“R”原则△
一放射损伤的修复(Repair)
以上提到的亚致死性损伤的修复和潜在致死性损伤的修复。
二周期内细胞的再分布(Redistribution)
细胞的放射敏感性因所处的时相不同而不同。总的倾向是处于S期的细胞是最耐受的,处于G2期和M期的细胞是最具放射敏感性。
研究发现,分次放射治疗中存在着处于相对放射抗拒时相的细胞向放射敏感时相移动的再分布现象。这有助于提高放射线对肿瘤的杀伤效应。但如果未能进行有效的细胞周期时相再分
布,则可能成为放射抗拒的机制之一。
在分次照射期间细胞在周期内的行进,称之为细胞的再分布。
三氧效应和乏氧细胞的再氧合(Reoxygenation)
⒈氧效应
在有氧的情况下,氧能与自由基(R)作用形成有机过氧基(RO2),它是靶物质的不可逆形式,于是损伤被化学固定下来,因此认为氧对照射的损伤起了“固定”作用,称之为“氧固定学说”。氧效应就是氧在放射线和生物体相互作用中所起的影响。
⒉乏氧细胞的再氧合
实验表明,直径<1cm的肿瘤是充分氧合的,超过这个大小就会出现乏氧。如果用大剂量单次照射,肿瘤内大多数放射敏感的氧合好的细胞将被杀死,剩下的那些活细胞是乏氧的。因此,照射后即刻的乏氧分数将会接近100%,然后逐渐下降并接近初始值,这种现象称为再氧合。
⒊氧效应对细胞存活曲线的影响
大剂量分次照射氧合好的细胞和乏氧细胞的效应。如果没有再氧合的发生,则每分次剂量照射后只能期望杀死极小数量的乏氧细胞。存活曲线区域平坦。在疗程后期,乏氧细胞群体的效应将占主要地位。如果分次间有氧合发生,则放射对初始乏氧细胞的杀灭作用会增大,从而使乏氧细胞的负面效应减少。
⒋氧增强比(oxygenenhancementratio,OER)
⑴定义:在缺氧条件下,引起一定效应所需放射剂量与有氧条件下引起同样效应所需放射剂量的比值,常用来衡量氧效应的大小。
⑵不同射线的OER值
低LET射线:有氧条件下放射损伤严重,反之则损伤较轻。如:X射线、γ射线的OER值一般为2.5~3。
高LET射线:放射敏感性对细胞中含氧状态的依赖性较小。
如:α粒子OER为1,即没有氧效应。
四再增殖或再群体化(Regeneration)
1.正常组织
损伤之后,组织的干细胞及子代细胞在机体调节机制作用下,增殖、分化、恢复组织原来形态的过程称做再群体化。
⒉肿瘤组织
照射后可启动肿瘤内存活的克隆源细胞,使之比照射或用药以前分裂更快,称为加速再群体化。换言之,临床进行分次照射时,每次照射剂量不可能达到破坏全部肿瘤细胞的目的,在此期间,肿瘤细胞的再生或再群体化是不可避免的。
五内在敏感性(intrinsicRadio-sensitivity)
不同细胞照射后细胞存活比例不同,尤其在低剂量率时更加明显。这些反映出其内在的敏感性有差异。
三、放射增敏△
一放射源的选择
理想的剂量分别应该是放射线能在肿瘤深度达到高剂量,而在肿瘤前后的正常组织剂量较低,旁向散射较少。
γ射线、X射线:合理射野后肿瘤前后组织仍受到较大剂量的照射。
医用加速器电子束:治疗表现部位的肿瘤而保护肿瘤后面的正常组织。
高LET射线:肿瘤前后的正常组织受量均相对较低。
二选择合适的剂量
㈩ 小学教材中射线的定义是什么
射线是由各种放射性核素,或者原子、电子、中子等粒子在能量交换过程中发射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。常见的有的x射线、α射线、β射线、γ射线和中子射线等。
各种射线,由于电离密度不同,生物效应是不同的,所引起的变异率也有差别。为了获得较高的有利突变,必须选择适当的射线,但由于射线来源、设备条件和安全等因素,目前最常用的是γ射线和x射线。
可见光,红外线,紫外线等,是由源自外层电子引起。伦琴射线由内层电子引起。γ射线是由原子核引起。
(10)生物学射线是什么意思扩展阅读:
分类
1、中子
不带电的粒子流。辐射源为核反应堆、加速器或中子发生器,在原子核受到外来粒子的轰击时产生核反应,从原子核里释放出来。中子按能量大小分为:快中子、慢中子和热中子。中子电离密度大,常常引起大的突变。 辐射育种中,应用较多的是热中子和快中子。
2、紫外光
或是称为紫外线,是一种穿透力很弱的非电离辐射。核酸吸收一定波长的紫外光能量后,呈激发态,使有机化合物加强活动能力,从而引起变异。可用来处理微生物和植物的花粉粒。
3、激光
激光也是一种电磁波。波长较长,能量较低。由于它方向性好,仅0.1°左右偏差,单位面积上亮度高,单色性好,能使生物细胞发生共振吸收,导致原子、分子能态激发或原子、分子离子化,从而引起生物体内部的变异。