斯普林格 信用:Pixabay/CC0公共域 当快速移动的离子与大生物分子交叉时,产生的碰撞会产生许多低能电子,这些电子会进一步电离分子
为了完全理解生物结构是如何受到这种辐射的影响,物理学家测量电子在碰撞过程中是如何散射的是很重要的
然而,到目前为止,研究人员对这一过程的了解仍然有限
在《EPJ日报》发表的一项新研究中,印度和阿根廷的研究人员在塔塔基础研究所的洛克什·特里贝迪的领导下,成功地确定了高速离子与腺嘌呤碰撞时的电子发射特征——腺嘌呤是脱氧核糖核酸的四个关键核碱基之一
由于高能离子在与脱氧核糖核酸链碰撞时会断裂,研究小组的发现可以提高我们对辐射损伤如何增加细胞内癌症发展风险的理解
在他们的实验中,他们考虑了腺嘌呤电离的“双微分截面”(DDCS)
该值定义了当离子和分子正面碰撞时产生具有特定能量和散射角的电子的概率,对于理解生物分子被它们发射的电子电离的程度至关重要
为了测量这个值,特里贝迪和他的同事们小心翼翼地准备了一束腺嘌呤分子蒸汽,他们将它与一束高能碳离子交叉
然后,他们通过电子光谱学技术测量了由此产生的电离,这使得他们能够在很宽的能量和散射角度范围内确定腺嘌呤的电子发射
随后,研究小组可以描绘出腺嘌呤-离子碰撞的DDCS特征;产生的结果在很大程度上与基于先前理论的计算机模型的预测一致
他们的发现现在可能导致我们对生物分子如何受高速离子辐射影响的认识的重要进展;这有可能使人们更好地理解辐射损伤后细胞中的癌症是如何产生的
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