Modelagem de estrutura de traços para processos de interação de prótons de baixa energia na célula - Mazer, Amanda Cristina [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2016)
Lethal damage to cells by ionizing radiation is initiated by damage to the DNA molecule in the form of single (SSBs) and double strand breaks (DSBs). Particle track structure and the ionization cluster distribution are important factors in assessing the biological effects of different radiation fields. Low-energy secondary electrons (< 1 keV) produce ~ 50% of all ionizations. Absorbed dose is insufficient at satisfactory describing radiation damage on nanometer scales and as our knowledge of cellular function grows we need to evaluate the effect of radiation on the DNA level. The aim of this study is modeling the track structure of low-energy protons found in abundance in the Bragg peak of proton therapy in order to a better understanding of the relative biological effectiveness (RBE). Amorphous track model of radiation action based on relating the gamma-ray dose response to the average properties of an ion track, along with the ion kill-gamma kill (IGK) model of Katz Biological damage by protons was assumed to be principally caused by delta ray production along the proton's path. Calculated doses from track structures were compared with previous experimental results

O dano letal para as células causado por radiação ionizante é iniciado por danos na molécula de DNA, na forma de quebras de cadeia simples (SSBs) e de quebras de cadeia dupla (DSBs). A estrutura de traços da partícula e a distribuição de ionização são fatores importantes na avaliação dos efeitos biológicos de diferentes campos de radiação. Elétrons secundários de baixa energia (< 1 keV) produzem ~ 50% de todas ionizações. A dose absorvida é insuficiente para descrever, de modo satisfatório, os danos da radiação em escala nanométrica e, como o conhecimento da função celular se desenvolve, é necessário avaliar o efeito da radiação a nível de DNA. Este estudo tem como objetivo modelar a estrutura de traços de prótons de baixa energia encontrados em abundância no pico de Bragg de Protonterapia, a fim de uma melhor compreensão da eficácia biológica relativa (RBE). A ação do modelo de traços amorfos da radiação baseada na relação da resposta à dose de raios gama e das propriedades dos traços de um íon, juntamente com o modelo de dano biológico com prótons ion kill-gamma (IGK) de Katz, foi assumido para ser o principal causador da produção de raios Delta ao longo do percurso do próton. As doses calculadas a partir das estruturas de traços foram comparadas com resultados experimentais anteriores
Keywords: Radiação ionizante; Prótons; Terapia com prótons; Dano ao DNA; Fisica medica; Proton therapy