微观机理科学家提醒重离子医治

　　【瞧！科学咱们的家提前沿科技】。

　　光明日报兰州3月17日电（记者王冰雅、醒重尚杰）。离医理日前，治微中国科学院近代物理研讨所科研人员及合作者在重离子治癌微观机理研讨方面获得重要开展。观机他们初次在生物分子团簇中观测到重离子辐照导致的科学分子间能量及质子转移级联机制，该机制被以为是家提重离子治癌生物学效应优异的重要原因，相关效果日前作为亮点论文宣布在物理学期刊《物理谈论X》上，醒重并被美国物理学会《物理》杂志在线报导 。离医理

　　重离子治癌是治微使用重离子束流杀死癌细胞的一种放射医治技能，是观机现在最先进的放射医治手法。自1946年科学家提出用重离子医治肿瘤以来，科学全球已有超越5万例患者接受了重离子医治 。家提

　　中国科学院近代物理研讨所研讨员许慎跃介绍
：“在相同的醒重剂量下，重离子对癌细胞的杀伤才能比X射线等传统放射医治手法强2~3倍，并且重离子放疗能直接导致肿瘤细胞DNA的双链断裂，生物学效应显着更高。可是，终究是什么微观机制在其间起重要作用，长期以来并不清晰。”。

　　为了深化探求这一问题，科研人员开展了先进的混合团簇源技能，选取DNA中的一种根本结构单元——嘧啶分子作为模型
。研讨团队把水分子和嘧啶分子合在一起 ，制备了尺度可控的水合嘧啶团簇来模仿机体安排环境。该试验在兰州重离子加速器冷却贮存环和320千伏高电荷态离子归纳研讨渠道完结 。

　　研讨团队初次观测到 ，当重离子辐照水分子时，内壳层电离的水分子将能量传递给嘧啶分子 ，导致嘧啶分子电离并开释一个低能电子。这一进程还会进一步诱发水分子之间的质子转移，发生也具有杀伤力的羟基自由基 。

　　一般以为，内壳层电离的水分子并不直接作用于DNA ，而是经过本身解离的方法衰变。但此项研讨标明，机体安排中内壳层电离的水分子能够直接作用于DNA将其电离，一起还会在DNA周围发生有杀伤力的次级粒子
。这一进程增大了DNA双链一起被损坏的可能性。此外，重离子辐照引起水分子内壳层电离的份额，明显高于电子、X射线和质子等其他射线。

　　“此次发现的微观机制，是重离子生物学效应高的重要原因 。这项研讨能够协助咱们深化了解辐射损伤的分子机制，有助于在未来优化癌症医治战略、促进放射医治新技能的开展 。”中国科学院近代物理研讨所研讨员马新文表明。

　　该作业由中国科学院近代物理研讨所主导
，联合俄罗斯伊尔库茨克国立大学 、德国海德堡大学、中国科学技能大学 
、西安交通大学和兰州大学等单位共同完结。该研讨得到了科技部要点研制方案、中国科学院、国家自然科学基金委和俄罗斯联邦科学教育部等的支撑。

　　《光明日报》（2025年03月18日 08版）。