一种用于细胞实验的新型α粒子照射装置的建造和验证

整个装置由α粒子源、源支架和盖玻片盘等构成。根据理论推导可计算出样品中每个细胞接受到的α粒子数。利用Geant4程序包作为构建模型和模拟粒子输运的工具,还计算了盖玻片上细胞的剂量率分布,得出了盖玻片上离圆心不同距离处的剂量率分布图。最后,本研究还利用正常人皮肤成纤维细胞WS1,检测了用本照射仪照射细胞后30 min时的DNA双链断裂标记物-53BP1 foci的形成和照射后细胞的克隆生存曲线。结果显示,在盖玻片上不同位置处的细胞受照剂量存在差异,α粒子的剂量率与细胞与盖玻片圆心处的距离成反相关。与X-射线相比,α粒子造成的细胞死亡更严重,在SF为0.5时,其相对生物学效应RBE等于1.71。综合以上结果,本研究设计并建造的α粒子照射仪是一个制作成本较低、使用方便、剂量精确的照射装置,满足放射生物学中在细胞及分子水平上研究α粒子的生物学效应的需要。