JINR.info

Лаборатория радиационной биологии

Наличие в ОИЯИ широкого спектра источников излучений с различными физическими характеристиками и, прежде всего, ускорителей тяжёлых заряженных частиц предопределило основную направленность радиобиологических исследований Лаборатории: изучение закономерностей и механизмов биологического действия излучений широкого диапазона линейных передач энергии (ЛПЭ). Более полувека тяжелые заряженные частицы привлекают внимание специалистов-радиобиологов как эффективный инструмент при решении фундаментальных вопросов, связанных с выяснением механизмов биологического действия ионизирующей радиации. На необходимость и плодотворность применения ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками в изучении механизмов генетического действия радиации указывали классики количественной радиобиологии. Последние десятилетия выдвинули ряд важных практических задач, решение которых требует детального изучения механизмов биологического действия тяжелых ионов высоких энергий. Одна из них связана с проблемами космической радиобиологии. Увеличение дальности и длительности космических полётов выдвинули на первый план проблему оценки опасности биологического действия высокоэнергетичных тяжелых ионов и разработку мер радиационной безопасности экипажей кораблей. Благодаря созданию ускорителей многозарядных ионов, способных ускорять ядра тяжелых элементов до космических энергий, стало возможным моделировать биологическое действие галактического космического излучения в наземных условиях. Другая задача связана с тем, что ускоренные тяжелые ионы (преимущественно ядра углерода с энергией 200-300 МэВ/нуклон) начали успешно применяться при лечении онкологических заболеваний. Оптимальное распределение поглощенной дозы излучения в опухоли при облучении тяжелыми ионами делает этот вид лучевого воздействия весьма перспективным в клинике лучевой терапии. Важным остаётся решение вопросов нормирования лучевых нагрузок на персонал, работающий в смешанных полях ионизирующих излучений, что также связано с изучением стохастических эффектов радиационного воздействия, индуцируемых излучениями, различающимися по величине ЛПЭ.

В Лаборатории с использованием ускорителей тяжёлых ионов была решена одна из ключевых проблем радиационной биологии – проблема Относительной Биологической Эффективности (ОБЭ) ионизирующих излучений с разными физическими характеристиками. Установлено, что биологическая эффективность ионизирующих излучений разного качества, оцениваемая по летальному действию на клетки с различным генотипом, индукции генных и структурных мутаций, эксцизии генетических мобильных элементов, детерминирована особенностями передачи энергии излучений, влияющими на характер индуцируемых повреждений ДНК, и эффективностью работы индуцибельных и конститутивных систем репарации клеток. Влияние биологической составляющей на радиационно-индуцированный эффект является зависимым от ЛПЭ поскольку характер повреждений генетических структур также изменяется и зависит от ЛПЭ.