Download 14º Presentación - Fundación Marie Curie
Document related concepts
no text concepts found
Transcript
(1) Instituto de Física de Rosario, CONICET-UNR, Rosario, Argentina. (2) Université Bordeaux 1, Burdeos, Francia. (3) Université Paul Verlaine, Metz, Francia. I. Comprender cómo y por qué los iones son tan efectivos en provocar daño biológico II. Predecir posibles complicaciones III. Analizar teóricamente efectos de diferentes partículas (daño en astronautas por impacto de iones pesados rápidos) Estudio de la deposición de energía a nivel del micrometro y del nanometro Desarrollo de códigos Monte Carlo para estudiar el daño biológico provocado por la radiación ionizante. Estos códigos son alimentados por secciones eficaces de los procesos físicos que toman lugar a lo largo de la traza de la partícula primaria (y de todas las partículas secundarias generadas) Estudiar los efectos que se producen cuando un haz de iones pesados rápidos atraviesa el tejido biológico Núcleo Citoplasma Ionización Excitación Captura Ionización simple P q+ + T q+ P q+ + T+ + e- - q+ ++ - ++ - - Captura simple P q+ + T q+ P (q-1)+ + T+ - q+ ++ - - ++ - ¿Cómo producen daño las radiaciones ionizantes? Efectos directos Efectos indirectos ADN H 2O eaqH3O+ OH H H2O2 H2 OH- O2 O2HO2 HO2O(3P) OO3- Muy agresivos!! Radiólisis del agua Continuum Distorted Wave – Eikonal Initial State (CDW-EIS) CNDO: Complete Neglect of Differential Overlap Los diferentes orbitales moleculares son descriptos en términos de orbitales atómicos pesados por coeficientes obtenidos por análisis poblacional 0.3 Mev H+ + H2O (vapor) 2 Mev He2+ + H2O (vapor) Olivera et al.,Phys. Med. Biol. 41 (1996) Secciones eficaces CDW-EIS simplemente diferenciales de ionización simple en función de la energía del electrón emitido Bäckström et al.: LIonTrack code and applications at the nanometer scale. Medical Physics (2013) Secciones eficaces totales CDW-EIS de ionización simple ADN ADENINA, GUANINA, TIMINA, CITOSINA URACIL (ARN) ADENINA, GUANINA, TIMINA, CITOSINA URACIL (ARN) Galassi et al. Phys. Med. Biol. 57 (2012) 2081–2099 Galassi et al. Phys. Med. Biol. 57 (2012) 2081–2099 80 H+ H+ + Adenina CDW-EIS Mean ejected energy (eV) 70 60 50 40 + H + H2O (liquid) 30 20 CDW-EIS Adenina CDW-EIS H2O 10 0 1 10 Pimblott and Laverne (2007) 2 10 3 10 4 10 Projectile incident energy (keV/u) (**) Pimblott and LaVerne. Rad. Phys. Chem. 76 (2007) 1244-1247. 5 10 70 H2O (liquid) Mean ejected energy (eV) 60 50 40 H+ Pimblott 2007 He2+ Pimblott 2007 (**) 30 C6+ Surdutovich 2009 (*) 20 CDW-EIS Calculations H+ He2+ 10 0 1 10 C6+ 2 10 3 10 4 10 Projectile incident energy (keV/u) (**) Pimblott and LaVerne. Rad. Phys. Chem. 76 (2007) 1244-1247. 5 10 Comprender los procesos físicos iniciales (llamados críticos) que dan lugar a la deposición de la energía es de fundamental interés actual por sus aplicaciones en microdosimetría de hadrones. Efectos directos del impacto de hadrones sobre el ADN celular están siendo estudiados teórica y experimentalmente. Las secciones eficaces de ionización calculadas alimentarán un código MonteCarlo de microdosimetría en el que se simulará la estructura de la célula (núcleo conteniendo ADN + citoplasma representado por agua) y se estudiará el daño directo por impacto de iones. Se está avanzando en el cálculo de procesos multielectrónicos por impacto de iones sobre ADN y ARN por impacto de protones e iones pesados Rosario, Argentina