Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane modele biofizyczne dla radiacyjnej odpowiedzi adaptacyjnej

Jarmakiewicz Rafał, Fornalski Krzysztof W.

Postępy Techniki Jądrowej

|

2024

|

z. 3

21--38

PL

W niniejszym artykule przeglądowym przedstawiono zagadnienie radiacyjnej odpowiedzi adaptacyjnej z punktu widzenia biofizycznego. Efekt ten – w dużym uproszczeniu – polega na wzmocnieniu mechanizmów naprawczych komórki oraz regulowaniu apoptozy i produkcji białek, w sytuacji napromienienia niską dawką lub mocą dawki promieniowania jonizującego. Jednakże efekt ten nie występuje zawsze, a jego powtarzalność eksperymentalna bywa częstokroć kwestionowana. Nie zmienia to faktu, że mechanizmy wywołujące odpowiedź adaptacyjną wymagają wciąż wielu badań, nie tylko radiobiologicznych, ale też fizycznych. W tym duchu powstało szereg modeli teoretycznych, a wybrane z nich zostały szczegółowo omówione w niniejszym artykule przeglądowym. Modele te stanowią dobry przykład możliwości współpracy na trójstyku biologii, fizyki i matematyki.

EN

This review article presents the issue of radiation adaptive response from a biophysical point of view. This effect – to put it very simply – involves strengthening cell repair mechanisms and regulating apoptosis and protein production in the event of irradiation with a low dose or dose-rate of ionizing radiation. However, this effect does not always occur and its experimental repeatability is often questioned. This does not change the fact that the mechanisms causing the adaptive response still require a lot of research, not only radiobiological, but also physical. In this spirit, a number of theoretical models have been developed, and some of them are discussed in detail in this review article. These models are a good example of the possibilities of cooperation at the intersection of biology, physics and mathematics.

2

Promieniowrażliwość osobnicza – czy możliwe jest jej precyzyjne określenie?

Matyjanka Anna, Fornalski Krzysztof W.

Postępy Techniki Jądrowej

|

2024

|

z. 2

2--17

PL

Międzynarodowa Komisja Ochrony Radiologicznej (ICRP) powołała do życia Grupę Roboczą (Task Group) nr 128 poświęconą możliwości indywidualizacji ochrony radiologicznej („Individualisation and Stratification in Radiological Protection: Implications and Areas of Application”). Przyczyną takiego działania jest między innymi fakt, iż wiele najnowszych badań naukowych potwierdziło, że każdy organizm w różny sposób reaguje na takie same dawki promieniowania jonizującego. Najwięcej danych na ten temat pochodzi od pacjentów onkologicznych, u których przed zastosowaniem radioterapii wykonywane są badania radiobiologiczne, mające na celu oszacowanie czy reakcja organizmu na promieniowanie nie będzie zbyt nasilona (tzw. promieniowrażliwość). W niniejszej pracy zaproponowano przykładową możliwość zindywidualizowania podejścia do ochrony radiologicznej, która z zasady nie uwzględnia takich czynników wpływających na odpowiedź na działanie promieniowania jonizującego, jak właśnie promieniowrażliwość. W artykule dokonano przeglądu metod radiobiologicznych, których potencjalne wykorzystanie do szacowania promieniowrażliwości zostało przetestowane w kilku wybranych pracach naukowych. Na tej podstawie zaproponowano własny uproszczony dwuparametryczny schemat badań, którego celem jest wyznaczenie poziomu promieniowrażliwości, mogący mieć potencjalne zastosowanie w ochronie radiologicznej pracowników narażonych na działanie promieniowania jonizującego.

EN

International Commission on Radiological Protection (ICRP) created a Task Group no. 128 on the possibility of individualization of radiation protection („Individualisation and Stratification in Radiological Protection: Implications and Areas of Application”). The reason for that is the fact, that many recent scientific studies showed, that each organism responses in different way for the same doses of ionizing radiation. Most of existing studies describe oncological patients which are radiobiologically tested before the radiotherapy, to assess their individual radiosensitivity (to prevent overreaction to radiation). In the presented paper we proposed exemplary approach to individualization of radiation protection, because today radiation protection does not implement the radiosensitivity phenomenon. This article contains the review of radiobiological methods from selected scientific studies which can be potentially used for radiosensitivity assessment. Based on that we proposed a simplified two parametric radiosensitivity test which can be potentially able to adapt for individual radiation protection of workers.

3

Modelowanie biofizyczne popromiennego efektu sąsiedztwa – część II

Wysocki Paweł, Fornalski Krzysztof W.

Postępy Techniki Jądrowej

|

2021

|

z. 3

25--33

PL

Powszechnie wiadomo, że promieniowanie jonizujące może wywoływać uszkodzenia w komórkach, które z nim bezpośrednio oddziaływały. Jednakże ostatnie badania wykazały, że uszkodzenia pojawiają się również w komórkach, które nie doświadczyły bezpośredniej interakcji. Jest to związane z występowaniem tak zwanego efektu sąsiedztwa (ang. bystander effect), który polega na wysyłaniu przez komórkę napromienioną sygnałów, które mogą uszkadzać komórki sąsiednie. Ze względu na złożoność tego efektu, nie jest on prosty do ścisłego biofizycznego opisu, a co za tym idzie, także do symulacji. W niniejszym artykule przedstawiony został przegląd różnych podejść do modelowania i symulowania efektu sąsiedztwa z punktu widzenia biofizyki radiacyjnej (część I). W szczególności ostatni z przedstawionych modeli jest częścią większego projektu symulacji odpowiedzi grupy komórek na promieniowanie jonizujące z wykorzystaniem metod Monte Carlo (część II).

EN

It is well known that ionizing radiation can cause damages to cells that interact with it directly. However, recent studies have shown that damages also occur in cells that have not experienced direct interaction. This is due to the so-called bystander effect, which is observed when the irradiated cell sends signals that can damage neighboring cells. Due to the complexity of this effect, it is not easy to strictly describe it biophysically, and thus also to simulate. This article reviews various approaches to modeling and simulating the bystander effect from the point of view of radiation biophysics (Part I). In particular, the last model presented within this article is part of a larger project of modeling the response of a group of cells to ionizing radiation using Monte Carlo methods (Part II).

4

Modelowanie biofizyczne popromiennego efektu sąsiedztwa – część I

Wysocki Paweł, Fornalski Krzysztof W.

Postępy Techniki Jądrowej

|

2021

|

z. 2

27--36

PL

Powszechnie wiadomo, że promieniowanie jonizujące może wywoływać uszkodzenia w komórkach, które z nim bezpośrednio oddziaływały. Jednakże ostatnie badania wykazały, że uszkodzenia pojawiają się również w komórkach, które nie doświadczyły bezpośredniej interakcji. Jest to związane z występowaniem tak zwanego efektu sąsiedztwa (ang. bystander effect), który polega na wysyłaniu przez komórkę napromienioną sygnałów, które mogą uszkadzać komórki sąsiednie. Ze względu na złożoność tego efektu, nie jest on prosty do ścisłego biofizycznego opisu, a co za tym idzie, także do symulacji. W niniejszym artykule przedstawiony został przegląd różnych podejść do modelowania i symulowania efektu sąsiedztwa z punktu widzenia biofizyki radiacyjnej (część I). W szczególności ostatni z przedstawionych modeli jest częścią większego projektu symulacji odpowiedzi grupy komórek na promieniowanie jonizujące z wykorzystaniem metod Monte Carlo (część II).

EN

It is well known that ionizing radiation can cause damages to cells that interact with it directly. However, recent studies have shown that damages also occur in cells that have not experienced direct interaction. This is due to the so-called bystander effect, which is observed when the irradiated cell sends signals that can damage neighboring cells. Due to the complexity of this effect, it is not easy to strictly describe it biophysically, and thus also to simulate. This article reviews various approaches to modeling and simulating the bystander effect from the point of view of radiation biophysics (Part I). In particular, the last model presented within this article is part of a larger project of modeling the response of a group of cells to ionizing radiation using Monte Carlo methods (Part II).

5

ALARA, czyli optymalizacja w ochronie radiologicznej – analiza dla Polski

Bugała Ernest, Fornalski Krzysztof W.

Postępy Techniki Jądrowej

|

2021

|

z. 4

22--34

PL

W niniejszym artykule skupiono się na ilościowym podejściu do opisanej w ustawie Prawo atomowe zasady optymalizacji, która jest implementacją międzynarodowej zasady ALARA, czyli redukcji narażenia na promieniowanie jonizujące do poziomu tak niskiego, jak jest to rozsądnie możliwe. W oparciu o praktyki międzynarodowe opisano kwestię wyznaczania parametru α (alfa) w ochronie radiologicznej dla Polski, który opisuje materialny koszt skutków napromienienia pojedynczej osoby dawką skuteczną jednego siwerta. Obliczenia zostały przeprowadzone dla trzech sposobów wyznaczania parametru α: metody PKB, metody bazującej na państwowo regulowanych odszkodowaniach oraz metody skłonności. Ostatecznie oszacowany dla Polski parametr alfa wynosi około 100 000 zł/Sv, co jest zgodne z praktykami międzynarodowymi. Obliczenia te przeprowadzono także dla różnych wariantów modelu ryzyka radiacyjnego: modelu liniowego (LNT), progowego oraz hormetycznego.

EN

The following paper focuses on a quantitative approach to the described in the polish Atomic law optimization principle that is an implementation of an international ALARA principle which requires reducing exposition to ionizing radiation to levels that are as low as reasonably achievable. Basing on international practice, an issue of calculating the (alpha) parameter in radiation protection for Poland is raised, which describes material cost of exposing a single person to an effective dose of one sievert. The calculations are conducted for three methods of calculating the α parameter are presented: GDP method, method based on nationally regulated compensation and the willingness method. Estimated value of α parameter for Poland is about 100 000 PLN / Sv and corresponds with international practice. The calculations were conducted for different radiation risk models: linear non-threshold (LNT), threshold and hormetic.