Particle induced strand breakage in plasmid DNA

Promotie: mw. H.M. Dang, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Particle induced strand breakage in plasmid DNA

Promotor(s): prof.dr.ir. R. Hoekstra

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Effectiviteit van bestraling met protonen en zware ionen

Verschillende types straling gedragen zich verschillend in de wisselwerking met biologische cellen. Minh Hông Dang onderzocht de effecten van bestraling met protonen en zware ionen in verband met de behandeling van tumoren.

Conventionele bestralingstherapie berustte tientallen jaren op het gebruik van hoog-energetische fotonen of elektronen. Recentelijk is duidelijk geworden dat alternatieve bestralingstherapieën, die gebruik maken van snelle protonen of zware ionen, effectiever kunnen zijn bij de bestrijding van bepaalde types tumoren.

Een belangrijk onderscheid tussen de verschillende types straling is de manier waarop de deeltjesenergie wordt overgedragen als functie van de diepte. Ionen hebben een zeer bijzondere diepteverdeling van de dosisoverdracht. Deze piekt namelijk in het laatste deel van de baan van het deeltje. In deze zogenaamde Bragg-piek is de relatieve biologische effectiviteit het hoogst en is de aangerichte schade maximaal.

Wanneer ioniserende straling een levende cel doorkruist, vindt niet alleen directe ionisatie en fragmentatie van biologisch moleculen zoals DNA plaats, maar ook indirecte schade aan het DNA. De oorzaak hiervan ligt in de vorming van OH-radicalen door de radiolyse van water. Schade aan het DNA komt voor in de vorm van enkelvoudige strengbreuken, dubbele strengbreuken of meervoudige strengbreuken, die erg moeilijk te repareren zijn.

Minh Hông Dang onderzocht de wisselwerkingen van zware ionen en protonen met plasmides voor een bereik van kinetische energieën dat overeenkomt met extremum gebieden langs de Bragg-curve. Zowel droge, als in water opgeloste plasmides zijn bestudeerd, om de relevantie van directe effecten te onderzoeken. De experimentele resultaten geven aan dat voor een zekere dosis de schade aan het DNA kwalitatief het grootst is in de Bragg-piek.

Minh Hông Dang (Vietnam, 1981) studeerde natuurkunde aan de Vietnam National University in Hanoi. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Kernfysisch Verneller Instituut van de RUG.