模式生物斑马鱼剂量计算模型建立及其在真实实验条件下的应用研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:t7899
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
沿海和内陆核设施的快速发展,增加了核电液态流出物向水生系统中的排放。为满足社会可持续发展的要求,非人类物种的辐射防护逐渐引起人们的重视。水生模式动物对于研究水环境中非人类物种辐射危害影响,以及外推其剂量-效应关系至人体十分重要。根据斑马鱼解剖数据,构建准确的可计算等效模型,使用蒙特卡罗模拟方法模拟粒子与受照靶体之间的相互作用,定量评估辐射剂量分布,计算器官或全身吸收剂量,已成为数值计算的标准手段并得到广泛应用。斑马鱼是生态毒理学实验中常用的模式生物,与人类基因的高度相似性使它成为重要的实验动物,也是研究辐射损伤常用的生物之一。然而,较为精细的斑马鱼可计算模型的缺失使得准确评估其辐射剂量存在困难。综上,建立斑马鱼可计算模型,使用蒙特卡罗方法对其进行辐射剂量评估是十分重要的。本文根据斑马鱼解剖形态,通过解剖和测量建立斑马鱼不同发育时期具有内部器官的几何模型,使用蒙特卡罗方法,计算不同能量光子和电子在斑马鱼内部主要器官的吸收分数,比较了器官形态、解剖位置对斑马鱼器官吸收剂量的影响,进行内照射辐射剂量评估。之后,选取在核电液态流出物中常见的核素(3H、14C、90Sr、60Co、110mAg、134Cs、137Cs、131I),结合实验条件,计算斑马鱼不同发育阶段(成鱼、幼鱼和胚胎)的内外照射剂量系数,比较简单椭球模型和具有内部器官的非均匀组织模型内照射剂量系数的不同。最后,根据实验环境及浓度,计算斑马鱼早期发育阶段氚暴露剂量,并结合斑马鱼早期发育氚毒性实验,初步探究氚水对斑马鱼的剂量-效应关系。取得的主要结论有:无论是对于光子还是电子,体积较大的器官,自吸收分数也较大;对于互吸收分数而言,器官的解剖大小、位置对其影响较为明显;由于斑马鱼器官体积较小,即便对于较低能量的电子,由于解剖形态和相对位置引起的能量差异也是不容忽视的。在外照射条件下,核素γ能量的高低决定了外照射剂量系数的大小;对纯β核素考虑造成能量沉积粒子的不同种类,会产生很大的差异;对比简单椭球体模型与本研究建立的斑马鱼模型内照射剂量系数,具有内部结构复杂的模型,剂量系数变化趋势更为敏感,计算结果更高。穿透能力较强的光子发射体在内部结构复杂的模型中,内照射剂量系数更高,而低能纯β核素变化较小。因此,对模式生物进行精细化系统建模是十分重要的,同时模式生物器官剂量系数的确定对评估非人类物种辐射影响有促进和提高的作用。
其他文献
威尔·奥夫曼(Wil Offermans)是一位荷兰长笛作曲家,目前,他没有中文出版物。因此,长笛演奏者对这位作曲家了解甚少。本文以20世纪的长笛作曲家威尔·奥夫曼(Wil Offermans)教学理念与《当代长笛手》为切入点。本论文的目的是通过介绍奥夫曼的教学理念以便使长笛演奏者更近了解奥夫曼本人以及扩展技巧的学习与应用,再通过介绍与分析《当代长笛手》中的扩展技术,帮助更多长笛演奏者更好学习扩展
学位
目的建立60Coγ射线诱导秀丽隐杆线虫生殖系统损伤模型,寻找与辐射诱导的生殖系统损伤相关的关键基因并研究关键基因在生殖系统辐射损伤中发挥的作用。方法1.采用60Coγ射线100Gy进行秀丽隐杆线虫全身照射,剂量率分别设置为2Gy/min、8Gy/min、16 Gy/min、25Gy/min,观察电离辐射对秀丽隐杆线虫产卵量与阴门畸形率的影响。2.将25Gy/min组与对照组的秀丽隐杆线虫进行RNA
学位
结构色是利用自身的微纳结构与光进行相互作用得到的,具有高质量的结构色在显示和成像上有着广泛的应用。现阶段人工制备高质量结构色的方式主要是设计周期性排列微纳结构单元的结构色材料,包括金属材料和介质材料。近年来金属材料方面,基于等离激元的金属结构色已经可以实现光学衍射极限下的高分辨率彩色印刷。然而金属等离激元结构色由于其固有损耗将导致较差的色彩饱和度,发展低固有损耗和高折射率的非金属类介质材料有望在实
学位
相比常规的光子放疗,质子因其独特的深度剂量曲线能显著降低靶区前后正常组织的损伤,成为了新一代放疗的宠儿。但在质子治疗过程中机房内存在着复杂的次级辐射,其中次级中子的最高能量可以达到用于治疗质子束的最大能量,而且中子具有相当高的辐射权重因子,因此在辐射防护中是重要目标之一。为了增加对次级中子透射的屏蔽效果,当前主流做法是在质子治疗机房墙体混凝土材料中嵌入铁板(块)材料,这是因为金属铁对中子较高的反应
学位
类风湿性关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一种以慢性关节滑膜炎为主要病理特征的复杂自身免疫疾病。迄今为止,RA的发病机制尚未完全明确,但普遍认为,与遗传因素和环境因素均相关。外周血单个核细胞(Peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)是研究RA病理时常用的靶细胞。流行病学研究显示,RA的发病与口腔和肠道的微生物群的变化有关,但尚未有数
学位
恶性肿瘤是当今危害人们身体健康的主要疾病之一,它高居死亡率第二位。放射治疗是治疗恶性肿瘤的主要方式之一,大约70%以上的癌症患者在治疗过程中需要接受放射治疗。目前,近距离放射治疗是对恶性实体肿瘤的最直接、最有效的治疗手段之一,常用的125I粒子为4.55 mm的钛合金钛管(内含Ag125I/AgBr银棒),通过手术植入的方式置于肿瘤部位,实现肿瘤治疗。然而,125I粒子负载到钛合金钛管植入最大的问
学位
目的研究氚水对斑马鱼生长发育的辐射损伤效应,筛选氚水暴露后斑马鱼的差异表达基因,初步探讨氚水对水生动物的毒性机制。方法1.将斑马鱼胚胎分别暴露于浓度为3.7×103 Bq/ml、3.7×104 Bq/ml、3.7×105 Bq/ml的氚水中,建立氚水染毒模型,观察斑马鱼死亡率、畸形率、孵化率、自主运动、身长、心率及运动行为改变。2.收集斑马鱼在浓度为3.7×104 Bq/ml氚水中暴露60 h和1
学位
由于有机半导体电子器件,例如有机发光二极管(OLED),薄膜晶体管(OFET)和有机太阳能电池(OSC)等具有的高效率和多功能性的特点,使得它们在近年来逐渐成为研究的焦点。为了器件效率的最大化,越来越多的有机半导体器件呈现多层结构。其中不同材料之间形成的异质结界面的电子结构特性和分子结构排列极大影响了有机半导体器件的效率,如分子交换、分子形变和电荷转移等现象。因此系统性地研究有机半导体器件中的界面
学位
目的基于患者的剂量验证是调强放射治疗(IMRT)中的一项重要工作,目前临床上普遍采用测量实际剂量γ通过率的方法,来确保IMRT剂量传递的准确性,该方法耗费大量的时间和人力。我们应用了一种基于神经网络的机器学习的方法来建立预测IMRT-QA γ通过率的数学模型,该模型使用鼻咽癌病例的QA测量数据集进行训练和评估,在测量之前通过该神经网络模型计算出γ通过率,来提早发现失败的IMRT计划并进行干预,从而
学位
随着放射治疗、放射诊断、航天研究、核能及核技术等领域的迅速发展,精准辐射探测技术的需求与日俱增。相较于电离室、闪烁体、半导体等实时的辐射探测设备,固体剂量计具有体积小,持续监测,测试与读取信号分离等特点,在辐射剂量,尤其是个人剂量和环境剂量的检测中具有不可替代的作用。目前,固体辐射剂量计领域主要包括热释光(TSL)、光释光(OSL)以及辐射光致发光(RPL)三种技术。辐射光致发光剂量计具有高辐射敏
学位