斯普林格 信用:Pixabay/CC0公共域 当活细胞受到快速重离子的轰击时，它们与水分子的相互作用会产生随机散射的“二次”电子，能量范围很广
然后，这些电子会在附近的生物分子中引发潜在的破坏性反应，产生带电碎片
然而，到目前为止，研究人员还没有确定二次电子产生某些碎片的精确能量
在《EPJ日报》发表的一项新研究中，由京都大学的秀次·津奇达领导的日本研究人员首次定义了正负电荷碎片产生的精确范围
通过更好地理解生物分子如脱氧核糖核酸是如何被电离辐射破坏的，研究人员可以在更有效的癌症治疗方面取得重要的新进展
像分子子弹一样，重离子在穿过水时会留下纳米尺度的轨迹；二次电子沉积能量时散射
这些电子可能会附着在附近的分子上，如果它们的能量较低，可能会导致它们随后分裂；或者，如果它们有更高的能量，可能会引发更直接的碎裂
由于水占活细胞所有分子的70%，这种效应在生物组织中尤为明显
在他们之前的研究中，津田的团队用快速的重碳离子轰击含有氨基酸甘氨酸的液滴，然后用质谱鉴定产生的碎片
根据这些结果，研究人员现在已经使用包含随机采样方法的计算机模型来模拟沿着碳离子水轨迹的二次电子散射
这使得他们能够计算出离子轰击过程中产生的二次电子的精确能谱；揭示了它们与产生的不同类型的甘氨酸片段的关系
通过这种方法，Tsuchida和他的同事们表明，当能量低于13电子伏(eV)的电子继续产生带负电荷的碎片，包括离子化的氰化物和甲酸盐时，那些在13eV和100eV之间的电子产生了带正电荷的碎片，如亚甲基胺
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