Προσομοίωση σύνθετων βλαβών DNA για έκθεση σε σωματιδιακή ακτινοβολία

Βατίστα, Φλώρα; Vatista, Flora

dc.contributor.author	Βατίστα, Φλώρα	el
dc.contributor.author	Vatista, Flora	en
dc.date.accessioned	2020-03-30T14:28:57Z
dc.date.available	2020-03-30T14:28:57Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49969
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17667
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ιοντίζουσες ακτινοβολίες	el
dc.subject	Προσομοίωση	el
dc.subject	Σωματιδιακή ακτινοβολία	el
dc.subject	Γενετικό υλικό	el
dc.subject	Επαγόμενες βλάβες DNA	el
dc.subject	Ionising radiation	en
dc.subject	Simulation	en
dc.subject	Induced breaks to DNA	en
dc.subject	Particle radiation	en
dc.title	Προσομοίωση σύνθετων βλαβών DNA για έκθεση σε σωματιδιακή ακτινοβολία	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ιατρική φυσική	el
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-06-25
heal.abstract	Η ακτινοθεραπεία είναι η ιατρική χρήση της ιοντίζουσας ακτινοβολίας για την θεραπεία του καρκίνου. Στην κλασσική ακτινοθεραπεία συμπεριλαμβάνονται φωτονικές ακτίνες (ακτίνες –Χ και –γ) οι οποίες παράγονται από επιταχυνόμενα ηλεκτρόνια και χορηγούνται στον ασθενή για την καταστροφή της κακοήθειας. Κατά την συγκεκριμένη θεραπεία αναπόφευκτα, εναποτίθεται δόση ακτινοβολίας και σε υγιείς ιστούς. Αυτό αποτέλεσε το κίνητρο για την ανακάλυψη μιας νέας θεραπείας καρκίνου βασισμένης στην χρήση ακτινοβολίας φορτισμένων σωματιδίων, η ονομαζόμενη Αδρονική θεραπεία. Η σημασία της Αδρονικής θεραπείας έγκειται στις μοναδικές φυσικές και ραδιοβιολογικές ιδιότητες των σωματιδίων που χρησιμοποιεί(πρωτόνια και βαρέα ιόντα, όπως ιόντα άνθρακα). Αυτά τα σωματίδια μπορούν να διασχίζουν τους ιστούς με λίγη διάχυση και να καταθέτουν το μέγιστο της ενέργειάς τους μόλις πριν σταματήσουν.Αυτή η ιδιότητα επιτρέπει τον ακριβή καθορισμό μια συγκεκριμένης περιοχής για ακτινοβόληση. Η κορυφή Bragg όπου αποτελεί το μέγιστο εναπόθεσης της ενέργειάς των φορτισμένων σωματιδίων αποτελεί το σύμβολο της Αδρονικής θεραπείας. Η ιδέα χρησιμοποίησης πρωτονίων για θεραπεία καρκίνου αρχικά προτάθηκε από τον φυσικό Robert Wilson το 1946. Οι πρώτοι ασθενοίς θεραπεύτηκαν στα μέσα του 1950. Λόγω του ότι οι επιταχυντές δεν ήταν ικανοί να παράγουν δυνατά αρκετά πρωτόνια που να μπορούν να εισχωρήσουν στους ιστούς , οι κλινικές εφαρμογές ήταν περιορισμένες σε μερικά σημεία στο σώμα. Πρόσφατες, τεχνολογικές ανακαλύψεις στον τομέα των επιταχυντικών διατάξεων, της παροχής δόσης, της απεικόνισης των όγκων και του πλάνου θεραπείας, έχουν συντελέσει στην διάδοση της Αδρονική θεραπείας από τα εργαστήρια της φυσικής στην κλινική της εφαρμογή. Ωστόσο, η έρευνα γύρω απο τις επαγόμενες σύνθετες βλάβες σε μοριακό επίπεδο μετά από έκθεση σε σωματιδιακή ακτινοβολία συνεχίζεται με γοργούς ρυθμούς,κυρίως μέσω της δημιουργίας λογισμικών, όπως προσομοίωσης Monte Carlo κατασκευής-ίχνους προσεγγίσεων για την περαιτέρω κατανόηση των βιολογικών επιπτώσεων της σωματιδιακής ακτινοβολίας στους ιστούς. Στην παρούσα διπλωματική εργασία χρησιμοποιήθηκε ο ταχείος κώδικας προσομοίωσης ΜCDS (Monte Carlo Damage Simulation) για την κατανόηση των επαγόμενων σύνθετων βλαβών DNA ακτινοβολία(κυρίως πρωτονίων και με ιόντα άνθρακα). Επίσης, παρουσιάζεται ένα νέο ακτινοβιολογικό μοντέλο προσέγγισης πολλαπλής κλίμακας (Μultiscale Approach) μέσα στο οποίο εκτιμάται και η δράση των δευτερευόντων ηλεκτρονίων που εξάγονται από φορτισμένα σωματίδια κατά την διέλευσή τους μέσα στους ιστούς, και υπολογίζονται καμπύλες επιβίωσης καρκινικών κυττάρων.	el
heal.abstract	Radiation therapy is the medical use of ionizing radiation to treat cancer. In conventional radiation therapy, beams of X rays (high energy photons) are produced by accelerated electrons and then delivered to the patient to destroy tumour cells. Inevitably some radiation dose is always deposited in the healthy tissues. Thi was the motive to invent a new cancer treatment based on the use of charged particles which is called Hadron Therapy. The strength of hadrontherapy lies in the unique physical and radiobiological properties of these particles; they can penetrate the tissues with little diffusion and deposit the maximum energy just before stopping. This allows a precise definition of the specific region to be irradiated. The peaked shape of the hadron energy deposition is called Bragg peak and has become the symbol of hadrontherapy. The idea of using protons for cancer treatment was first proposed in 1946 by the physicist Robert Wilson. The first patients were treated in the 1950s. Because as accelerators were not powerful enough to allow protons to penetrate deep in the tissues the clinical applications were limited to few parts of the body. Recent technologic developments in the fields of accelerator engineering, treatment planning, beam delivery, and tumor visualization are the reason of the upcoming use of HadronTherapy from physics laboratories to the clinic. However, the research about the induction of complex damage in molecules from particle irradiation is greatly continuing by creating algorithms like the one of Monte Carlo track structure approach, with the regard of the better understanding of the relative biological effectiveness to tissues. At this diploma it was used the fast algorithm simulation of Monte Carlo Damage Simulation (MCDS) for understanding the induction of biodamage from charged particles (mainly protons and carbon ions), Also, it shows a new biological model Multiscale Approach in which it is evaluated the second electrons which are produced by incident ions through tissues, and it odserved the survival curves of cancers cells.	en
heal.advisorName	Γεωργακίλας, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Γαζής, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Αναγνωστόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	138 σ.
heal.fullTextAvailability	true