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本研究は、放射線照射により生ずる水分子由来ラジカルの重合反応の測定が可能なゲル検出器による実測データとモンテカルロシミュレーションによる計算とを組み合わせることによりラジカル生成量を定量的に測定・評価し、それらの結果からLET値と再結合ラジカル発生率の関係および再結合ラジカルによる細胞致死効果の増強に関する機序解明を試みるものである。
最終年度である本年は、前年度迄の研究経過により陽子線による細胞致死効果に関して当初予測よりも高精度推論モデルの可能性が得られた為、陽子線照射による細胞に対する定量的変化について引き続き機序解明を試みた。
本年度、主に試みた手法としては、細胞内におけるDNAの状態を分子生物学的および構造生物学的観点の知見もとりいれた放射線による分子挙動モデルとした。これは、従来のDNA2本鎖損傷のみを考慮したモデルと異なりより生体内の環境に近づけたモデルである。本モデルを達成するために、ナノレベルスケールの放射線および放射線由来ラジカルの挙動に関して解析可能とする必要が生じた。そのための計算モデルとして、モンテカルロシミュレーション（Phits code）に追加してDNAレベルの計算が可能なgeant4dnaを併用した。また、細胞周期における細胞核内のDNA挙動を分子状態およびクロマチンレベルの構造から検討し、それぞれの状況における結果の比較も試みた。本モデルの追加の結果、同一細胞においても細胞周期による感受性の変更と相関する結果が得られた。これらの結果と分子生物学的挙動を分析することにより細胞の致死効果との相関を限定モデルであるが分析することが出来た。
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