Rus | Eng 
Меню
Новости
Технологии
О нас
Устав АТА
Порядок приема
Конференции
Семинары
E-Обучение
Полезные ссылки
Контакты
Поиск



Top
Рейтинг@Mail.ru
Синхротронное излучение—применение в биологии и медицине.
Категория: Новости | Новость от: admin | 08-12-2015

Зав. лабораторией радиобиологических проблем Научного центра радиационной медицины и ожогов . профессор С.А. Баджинян



Ряд актуальных задач, связанных с началом космической эры и освоением околоземного космического пространства возник в тот период когда искусственные спутники Земли и космические корабли обнаружили высокий уровень доз ионизирующих излучений в околоземном космическом пространстве. Выяснилось, что в космосе присутствуют различные виды ионизирующих излучений, имеющие сложный зарядовый и энергетический спектры. Запущенные в тот период искусственные спутники Земли и космические корабли обнаружили высокий уровень доз ионизирующих излучений в околоземном космическом пространстве.
Выяснилось, что в космосе присутствуют различные виды ионизирующих излучений, имеющие сложный зарядовый и энергетический спектры. При подготовке первых полетов животных и человека в космос не было ясности в том, как будут вести себя живые организмы в условиях многокомпонентного радиационного воздействия, в том числе при действии протонов высоких энергий, генерируемых Солнцем и исходящих из глубин Галактики. Решить эту задачу стало возможным в наземных условиях, облучая биологические объекты на первом в Дубне 6-метровом ускорителе протонов, генерирующем пучки протонов с энергией до 660 МэВ. Целью данных работ являлось установление величины относительной биологической эффективности (ОБЭ) протонов высокой энергии, т.е. необходимо было установить – насколько более (или менее) эффективны высокоэнергетичные протоны по сравнению с рентгеновским или гамма-излучением при действии на живые организмы. При краткосрочных полетах в околоземном космическом пространстве радиационная опасность обусловлена в основном протонами, составляющими излучение радиационного пояса Земли или генерируемыми в результате хромосферных вспышек на Солнце. Наибольший вклад вносят протоны с энергиями в диапазоне 100 - 700 МэВ. Поэтому первоочередной задачей становилось исследование влияния протонов разных энергий на организм человека и поиск способов защиты космонавтов от их негативного влияния во время полетов. На синхроциклотроне проводили эксперименты по облучению разных животных (крысы, мыши, собаки и даже обезьяны), растительных объектов, а также культивируемых клеток млекопитающих и человека протонами с энергиями от 25 до 645 МэВ. Группа физиков ИМБП обеспечивала выведение пучков протонов с разными энергиями и дозиметрию при облучении биообъектов, используя блоки тканеэквивалентных поглотителей. Изучались реакции разных клеточных и тканевых систем при воздействии острого, фракционированного и хронического протонного облучения. Исследовалось также модифицирующее влияние разных видов физических и химических агентов на радиационные эффекты. Большой объем работ был выполнен по оценке радиационной опасности при кратковременных и длительных космических полетах человека, работы по установлению допустимых уровней облучения, велась разработка методов физической защиты от космической радиации и т.д.
Радиобиологические исследования на протонном медицинском пучке были начаты в 1968 г. В экспериментах, проводимых на клеточных культурах и животных-опухоленосителях, были определены основные радиобиологические параметры протонов с энергией 180 МэВ, что дало возможность в скором времени начать лучевое лечение больных.
Первый в Европе синхротрон был создан в Физическом институте АН СССР под руко- водством академика В. И. Векслера в 1946 г. Следующий важный шаг был сделан в 1960-х го- дах (и тоже в России) академиком Г. И. Будкером с сотрудниками, создавшими электронный накопитель, способный работать без инжекции пучка в течение длительного времени. Сначала синхротронное излучение рассматривалось как вредный эффект, мешающий ускорению час- тиц высоких энергий (потери на синхротронное излучение — порядка одного процента от полной мощности пучка электронов в накопителе). Однако в скором времени (примерно в 70х годах) на базе электронных накопителей высоких энергий появились специализированные ис- точники синхротронного излучения (СИ), и, как это часто бывало, фундаментальные разработки дали мощный импульс различным прикладным применениям, в частности в медицине. Электронные накопители привлекательны также своей относительной экологической безопасностью. Здесь дело в том, что основную опасность в плане радиации несут частицы высокой энергии (электроны), которые излучают СИ. А в накопителе электроны остаются внутри замкнутого вакуумного объема и не выходят наружу, поэтому их радиационная опасность минимальна. Само по себе СИ в рентгеновском, а тем более в видимом диапазонах опасно не более чем излучение от рентгеновской трубки, с которой врачи уже давно научились работать.
Достоинство СИ заключается не только в высокой интенсивности, но и в том, что оно имеет малую угловую расходимость. Поэтому, кроме обычного метода поглощения, для по лучения изображений можно использовать рефракцию (преломление) или рассеяние фотонов на границах раздела сред. При этом оказывается, что рефракция более чувствительна к изменению плотности среды, чем поглощение. Благодаря этим уникальным параметрам использо- вание СИ весьма эффективно в различных диагностических процедурах, например в ангио- графии, маммографии, денситометрии, — то есть там, где требуется высокое качество снимков. В результате становится возможной диагностика онкологических заболеваний на ранней стадии их развития. Помимо диагностики, в медицине важное значение имеют терапевтические методы ис пользования излучений, особенно при лечении онкологических заболеваний. Но не секрет, что обычные электронные или рентгеновские пушки поражают не только больные, но и здоровые ткани. Использование СИ, может существенно помочь решению этой проблемы. Острая необходимость быстрого решения этих задач стимулировала проведение широкомасштабных радиобиологических исследований и, в конечном итоге, определила фронт выполняемых работ на установках ОИЯИ. Запущенные в тот период искусственные спутники Земли и космические корабли обнаружили высокий уровень доз ионизирующих излучений в околоземном космическом пространстве. Выяснилось, что в космосе присутствуют различные виды ионизирующих излучений, имеющие сложный зарядовый и энергетический спектры. При подготовке первых полетов животных и человека в космос не было ясности в том, как будут вести себя живые организмы в условиях многокомпонентного радиационного воздействия, в том числе при действии протонов высоких энергий, генерируемых Солнцем и исходящих из глубин Галактики. Решить эту задачу стало возможным в наземных условиях, облучая биологические объекты на первом в Дубне 6-метровом ускорителе протонов, генерирующем пучки протонов с энергией до 660 МэВ. Целью данных работ являлось установление величины относительной биологической эффективности (ОБЭ) протонов высокой энергии, т.е. необходимо было установить – насколько более (или менее) эффективны высокоэнергетичные протоны по сравнению с рентгеновским или гамма-излучением при действии на живые организмы. При краткосрочных полетах в околоземном космическом пространстве радиационная опасность обусловлена в основном протонами, составляющими излучение радиационного пояса Земли или генерируемыми в результате хромосферных вспышек на Солнце. Наибольший вклад вносят протоны с энергиями в диапазоне 100 - 700 МэВ. Поэтому первоочередной задачей становилось исследование влияния протонов разных энергий на организм человека и поиск способов защиты космонавтов от их негативного влияния во время полетов.
В декабре 1963 г. в Москве был создан Институт медико-биологических проблем МЗ СССР, возглавляемый академиком А.В.Лебединским, и специальное подразделение, руководимое проф. Ю.Г.Григорьевым. В Дубне при ЛЯП заработала стационарная лаборатория – филиал одного из подразделений ИМБП, которая являлась, по сути, базой для проведения работ по облучению различных биологических объектов разными видами ионизирующих излучений. На синхроциклотроне проводили эксперименты по облучению разных животных (крысы, мыши, собаки и даже обезьяны), растительных объектов, а также культивируемых клеток млекопитающих и человека протонами с энергиями от 25 до 645 МэВ. Группа физиков ИМБП обеспечивала выведение пучков протонов с разными энергиями и дозиметрию при облучении биообъектов, используя блоки тканеэквивалентных поглотителей. Радиобиологические исследования на протонном медицинском пучке были начаты в 1968 г. В экспериментах, проводимых на клеточных культурах и животных-опухоленосителях, были определены основные радиобиологические параметры протонов с энергией 180 МэВ, что дало возможность в скором времени начать лучевое лечение больных. . Острая необходимость быстрого решения этих задач стимулировала проведение широкомасштабных радиобиологических исследований и, в конечном итоге, определила фронт выполняемых работ на установках ОИЯИ. Запущенные в тот период искусственные спутники Земли и космические корабли обнаружили высокий уровень доз ионизирующих излучений в околоземном космическом пространстве. Выяснилось, что в космосе присутствуют различные виды ионизирующих излучений, имеющие сложный зарядовый и энергетический спектры. При подготовке первых полетов животных и человека в космос не было ясности в том, как будут вести себя живые организмы в условиях многокомпонентного радиационного воздействия, в том числе при действии протонов высоких энергий, генерируемых Солнцем и исходящих из глубин Галактики. Решить эту задачу стало возможным в наземных условиях, облучая биологические объекты на первом в Дубне 6-метровом ускорителе протонов, генерирующем пучки протонов с энергией до 660 МэВ. Целью данных работ являлось установление величины относительной биологической эффективности (ОБЭ) протонов высокой энергии, т.е. необходимо было установить – насколько более (или менее) эффективны высокоэнергетичные протоны по сравнению с рентгеновским или гамма-излучением при действии на живые организмы. При краткосрочных полетах в околоземном космическом пространстве радиационная опасность обусловлена в основном протонами, составляющими излучение радиационного пояса Земли или генерируемыми в результате хромосферных вспышек на Солнце. Наибольший вклад вносят протоны с энергиями в диапазоне 100 - 700 МэВ. Поэтому первоочередной задачей становилось исследование влияния протонов разных энергий на организм человека и поиск способов защиты космонавтов от их негативного влияния во время полетов.
Эксперименты на АРЕАЛ по релятивистской дифракции электронов для исследования сверхбыстрых структурных изменений в различных системах могут дать принципиально новые результаты в медико-биологических эксперментах. Недавно на АРЕАЛе были завершены основные работы по созданию лаборатории ДЕЛЬТА с двумя экспериментальными станциями по биомедицинским исследованиям и нанотехнологиям. На очереди лаборатория АЛЬФА с широкими возможностями современных прикладных экспериментальных исследований с использованием мощного Терагерцового источника излучения на основе ультракоротких пучков АРЕАЛ. Эксперименты на АРЕАЛ по релятивистской дифракции электронов для исследования сверхбыстрых структурных изменений в различных системах могут дать принципиально новые результаты по многим направлениям; биологии биофизики. физики твердого тела, молекулярной физики, материаловедения, разработке и исследованию новых материалов и т.д. Любой значительный прогресс в этом направлении, безусловно, окажет огромное влияние на наши представления об основных процессах при исследовании молекул, наноматериалов и биологических систем химических .реакций при воздействии на вещество сверхкороткими электронными сгустками. Пучки электронов от АРЕАЛ могут быть использованы для изучения свободных радикалов, возбужденных молекул и атомов, для исследования кинетики быстрых реакций, а также для выяснения механизма радиационно-химических, радиационно-физических и радиобиологических процессов, получения новых фундаментальных знаний в области радиационной полимеризации, радиационного катализа, радиационно-химических превращений материалов, разработки новых наноматериалов и автокатализаторов

Банеры
Наши партнёры

The 2nd International Congress on Naturopathic Medicine

NewPOL Network
ՆյուՊոլ ցանց

ЦЕНТР "ИКАР"
EU 7TH FRAMEWORK PROGRAMME
PARADIGMA ARMENIA
GIS.am
АРМЕНМОТОР
ГУ-ВШЭ
ЕРЕВАК
Проекты АТА
Центр Здоровья и Долголетия
Путеводитель по Армении
Негорючая электропроводка. Эластичные чулки из быстро высыхающей гели с лечебными свойствами.
Создание на основе природных компонентов эффективного антикаогулянта, дешевого и без побочных явлений.
Инновационные проекты в области возобнавляемой энергетике.
Сигареты с лечебными свойствами.
Бизнес планы
Разведение форели
Разведение сомов
Разведение осетровых
Разведение собак
Амарант
Молочная ферма
Производство сыра
Топинамбур, новые сорта и комплексная переработка.
Получение фруктозы
Сахарный завод
Конячный завод
Винный завод
Биогумус
Armenian Innovation Center