单粒子微束亚细胞精确照射研究纳米金增敏质子生物效应的微观剂量学机制

项目名称： 单粒子微束亚细胞精确照射研究纳米金增敏质子生物效应的微观剂量学机制

项目编号： No.11375047

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 王旭飞

作者单位： 复旦大学

项目金额： 89万元

中文摘要： 纳米金放射增敏效应显著，有望克服质子治疗生物效应偏低的局限而显著提高肿瘤治疗比。但目前验证性研究多针对光子辐照且剂量学评价明显低估，而微观剂量学机制尚未阐明。 项目前期工作以纳米金增敏淋巴细胞α辐照和HepG2细胞γ辐照,均有明显增敏效应且增敏比大于宏观剂量增强比；自由基清除剂实验显示15nm纳米金增敏效应主要来自自由基效应；同时发现该尺度纳米金主要分布于核外细胞质而计算表明核外纳米金次级电子对DNA的直接损伤贡献很小。据此提出纳米金"核内局域剂量DNA直接损伤+核外自由基间接效应"双重增敏机制假说，拟通过蒙卡模拟建立纳米金的次级电子局域剂量模型；以局部效应模型原理计算核内纳米金局域剂量的DNA直接损伤增敏效应并以细胞实验验证；以亚细胞微束辐照方法验证核外纳米金间接增敏效应；由此阐明纳米金增敏质子生物效应的微观剂量学机制以建立准确量效关系，为探索其在质子治疗中的应用建立必需的剂量学基础。

中文关键词： 放射增敏；质子治疗；纳米金；质子微束；局部效应模型

英文摘要： Recent studies are indicating that gold nanoparticles(GNP)have significant radiosensitization effects,which may be utilized to further enhance the Relative Biological Effectiveness (RBE) of proton therapy that has a low RBE of ~1.1. However,current studie

英文关键词： Radiosensitization；proton therapy；gold nanoparticle；proton microbeam；local effect model