微量元素铁与辐射生物效应的产生息息相关。本文采用5-Br-PADAP分光光度法检测γ辐照小鼠血清铁,发现血清铁在照后立刻升高且与剂量呈正相关性,照后0~7天有所回落,7~21天维持在一个高于正常值的稳定水平。进而,本文通过单一变量法分别检测了4 Gy辐照小鼠的血清亚铁、自由基、铜蓝蛋白、血清铜以及铁蛋白在照后的变化,分析这些因素对γ辐照小鼠血清铁的影响。结果显示:(1)小鼠血清亚铁随剂量升高而降低;(2)经自由基清除剂预处理的小鼠血清铁含量较照射组小鼠低,辐照小鼠血清ROS含量升高并在照后7天恢复正常;(3)照后铜蓝蛋白活性升高,同时血清铜随剂量升高而降低;(4)照后小鼠血清铁蛋白含量升高。因此,认为γ辐照小鼠血清铁含量升高的主要原因为:(1)因电离辐射产生的自由基在极短的时间内将血清中的亚铁离子氧化为铁离子;(2)电离辐射引起铜蓝蛋白活性增强,与铜蓝蛋白结合的铜离子通过俘获电子将亚铁离子氧化为铁离子;(3)组织中的细胞因电离辐射损伤向血液中释放了大量铁蛋白。但电离辐射引起的自由基含量变化以及铁蛋白的释放入血对血清铁的影响只在照后7天之内,铜蓝蛋白活性的变化才是血清铁在照后7~21天维持稳定高水平的主要原因。本文在照后0天和照后7天对0~8 Gy剂量γ辐射小鼠的血清铁进行检测,并建立了两条血清铁的剂量效应曲线:一条为适用于照后0~6天进行剂量估算的线性方程y=0.420x+2.08,另一条为适用于照后7~21天进行剂量估算的线性平方方程y=0.01x2+0.204x+2.10。根据得到的剂量-效应曲线,采用“双盲法”对辐照小鼠进行了剂量估算,结果显示基于小鼠血清铁的生物剂量估算方法简单、快速、有效。本文首次提出电离辐射会引起铁的价态变化这一观点,对γ辐射引起小鼠血清铁变化的现象及其机制的研究具有重要的理论意义,可为今后辐射生物效应研究提供依据。除此之外,基于小鼠血清铁的生物剂量计的研究对生物剂量计的发展和应用也有着重要的意义和作用。