تهیه منحنی استاندارد دز-پاسخ کروموزوم‌های دی‌سانتریک القا شده با پرتوهای گاما

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده‌ رآکتور، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، تهران، ایران

2 مرکز نظام ایمنی هسته‌ای کشور، سازمان انرژی اتمی ایران، تهران، ایران

10.22052/rsm.2025.256553.1107

چکیده

در سوانح پرتوی مختلف، تخمین صحیح میزان پرتوگیری افراد پرتو‌دیده از اهمیت خاصی برخوردار بوده و از عوامل اصلی مؤثر در تصمیم‌گیری‌های پزشکی و درمان مصدومین پرتوی است. هدف دزیمتری بیولوژیکی، تخمین میزان پرتوگیری افراد به ‌کمک بررسی تغییرات کمّی و قابل‌اندازه‌گیری صدمات پرتوی در سیستم‌های بیولوژیک به دنبال پرتوگیری است. روش آنالیز متافاز، متداول‌ترین روش سیتوژنتیکی برای تخمین بیولوژیکی میزان پرتوگیری افراد است. در این روش، تعداد آسیب‌های ناپایدار کروموزومی دی‌سانتریک ‌شمارش‌شده ‌در کشت لنفوسیت‌های خون محیطی، مقدار دز جذب‌شده‌ را توصیف‌ نموده و معیاری برای تخمین میزان پرتوگیری فرد است. با وجود بهبود روش‌ها و اتخاذ برنامه‌های‌ آماری ‌مشابه ‌در بررسی ‌اطلاعات‌ در آزمایشگاه‌های بیودزیمتری مختلف‌، تفاوت‌ معنی‌داری ‌در بین ‌نتایج آزمایشگاه‌های بیودزیمتری ملاحظه می‌شود و آژانس بین‌المللی انرژی اتمی پیشنهاد می‌کند که ‌هر آزمایشگاه‌،‌ منحنی ‌دز - پاسخ ‌خود را تهیه و استفاده کند. برای تهیه منحنی دز-پاسخ در آزمایشگاه بیودزیمتری مرکز نظام ایمنی هسته‌ای کشور، پس از تهیه نمونه خون کامل از 5 داوطلب (سه مرد و دو زن) در محدوده سنی 35 تا 45 سال، نمونه‌ها با دزهای مختلف 1/0، 25/0، 5/0، 75/0، 1، 2، 3 و 4 گری پرتو گاما (ساطع‌شده از چشمه کبالت 60) پرتودهی شدند. پس از جداسازی و کشت لنفوسیت‌ها، سلول‌ها در ساعت 45 با کلسمید تیمار شده و در ساعت 48 محصول برداری شدند. پس از کدگذاری و رنگ‌آمیزی سلول‌ها، مطالعات میکروسکوپی اسلایدها انجام شده و تعداد بیراهی‌های کروموزومی دی‌سانتریک در گستره‌های متافازی مورد بررسی ثبت شد. پس از تعیین تعداد بیراهی‌ها در دزهای مختلف و با استفاده از نرم‌افزار Dose Estimate، ارتباط میان تعداد بیراهی‌های ناپایدار کروموزومی با مقدار دز پرتو استخراج و منحنی استاندارد دز-پاسخ تهیه شد. برای تأیید کارایی منحنی رسم شده، از دو نمونه پرتو‌دیده با دزهای نامعلوم استفاده شد و مقایسه نتایج دزیمتری بیولوژیکی استخراج شده از منحنی با دزهای فیزیکی، صحت دز بیولوژیکی را تأیید نمود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Preparation of dose response calibration curve for dicentric chromosomes induced by gamma‑rays

نویسندگان [English]

  • seyed abolghasem Haeri 1
  • Seyed Ali Mousavizadeh 2
  • Mohammad Reza Farshidpour 2
  • Mohammad Reza Rajabpour 2
1 Nuclear Science and Technology Research Institute (NSTRI), Tehran, Iran
2 Iran Nuclear Regulatory Authority, Tehran, Iran
چکیده [English]

In various radiation accidents, good estimation of absorbed dose in the victims is very important and influences the medical treatment decisions. Dicentric assay (metaphase analysis) is the most common cytogenetic method for biological estimation of radiation absorbed dose. In this method, the unstable chromosomal aberrations (dicentric) in the cultured lymphocytes are scored and converted to absorbed dose. Despite the improvement in the methods and using similar statistical programs in different biodosimetry laboratories, they make different biodosimetry results. The International Atomic Energy Agency has recommended that each laboratory prepare its own dose-response curve. To prepare a curve for the Iran Nuclear Regulatory Authority biodosimetry lab, after obtaining blood samples from 5 volunteers (three men and two women in the age range of 35 to 45 years), the samples were irradiated with different doses (0.1, 0.25, 0.5, 0.75, 1, 2, 3 and 4 Gy) of gamma ray (Cobalt 60). After isolation and culturing of lymphocytes, cultures were treated with colcemid at 45 hours and harvested at 48 hours. After coding and painting of the slides, the dicentric aberrations in the metaphase spreads were scored and then using the Dose Estimate software, the standard dose response curve of human blood lymphocytes for different doses of gamma radiation was depicted. In order to check the curve efficiency, two other samples with unknown radiation doses are scored and the biological dosimetry results compared with the physical doses and the accuracy of dose response curve was confirmed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Biological dosimetry
  • Metaphase analysis
  • Gamma ray
  • Dicentric assay
  • Calibration curve

مراجع

  1. ISO 24434, Radiological protection — Radiological monitoring for emergency workers and population following nuclear/radiological incidents — General principles (2024) 42-43.
  2. E. A. Ainsbury, J. Moquet, M. Sun, S. Barnard, M. Ellender, D. Lloyd. The future of biological dosimetry in mass casualty radiation emergency response, personalized radiation risk estimation and space radiation protection. Int. J. Radiat. Biol. 98 (3) (2022) 421-427.
  3. V. Martins, A. C. Antunes, G. O. Monteiro. Implementation of a dose-response curve for γ-radiation in the Portuguese population by use of the chromosomal aberration assay. Mutat Res. 750 (1-2) (2013) 50-54.
  4. ISO 19238, Radiological protection — Performance criteria for service laboratories performing biological dosimetry by cytogenetics — Dicentric assay (2023) pp. 3.
  5. J. Pajic, B. Rakic, D. Jovicic, A. Milovanovic. Construction of dose response calibration curves for dicentrics and micronuclei for X radiation in a Serbian population. Mutat. Res. Genet. Toxicol. Environ Mutagen. 773 (2014) 23-28.
  6. I. Hayata , R. Kanda, M. Minamihisamatsu, M. Furukawa, M. S. Sasaki. Cytogenetical dose estimation for 3 severely exposed patients in the JCO criticality accident in Tokai-mura. J. Radiat. Res. 42 (Suppl:S1) (2001) 49-55.
  7. D. Endesfelder, U. Oestreicher, M. Bucher, C. Beinke, C. Siebenwirth, E. Ainsbury, J. Moquet, G. Gruel, E. Gregoire, J. S. Martinez, A. Vral, A. Baeyens, M. Valente, A. Montoro , G Terzoudi, S. Triantopoulou, A. Pantelias, O. Monteiro Gil, M. J. Prieto, M. M. Domene, D. Zafiropoulos, J. F. Barquinero, M. Pujol-Canadell, K. Lumniczky, R. Hargitai, E. Kis, A. Testa, C. Patrono, S. Sommer, R. Hristova, N. Kostova, M. Atanasova, O. Sevriukova, I. Domínguez, N. Pastor, I. Güçlü, J. Pajic, L. Sabatier, P. Brochard, A. Tichy, M Milanova, F. Finot, C. Cuceu Petrenci, R. C. Wilkins, L. A. Beaton-Green, K. M. Seong, Y. Lee, Y. H. Lee, A. S. Balajee, N. Maznyk, T. Sypko, N. D. Pham, T. M. Tran, T. Miura, Y. Suto, M. Akiyamam, N. Tsuyama, Y. Abe, V. S. T. Goh, C. E. L. Chua, M. Abend, M. Port. RENEB Inter-Laboratory Comparison 2021: The Dicentric Chromosome Assay. Radiat Res. 199 (6) (2023) 556-570.
  8. 8. Cytogenetic Dosimetry: Application in preparedness for and response to Radiation Emergencies. Emergency Preparedness and Response Series (2011).
  9. Y. Lusiyanti, M. Syaifudin, T. Budiantari, S. Purnami, D. Ramadhani. Development of Dose-Response Calibration Curve for Dicentric Chromosome Induced by X-Rays. Genome Integr. 19 (2019) 10:2.
  10. S. A. Haeri, H. Mozdarani, M. Foroghizadeh, A. Mahmoudzadeh. Determination of dose-response relationship in cultured human lymphocytes for biological dosimetry. Int. J. Radiat. Res. 2 (2) (2004) 85-88.
  11. U. Subramanian, B. O'Brien, M. McNamara, L. Romanyukha, D. L. Bolduc, C. Olsen, W. F. Blakely. Automated Dicentric Aberration Scoring for Triage Dose Assessment: 60Co Gamma Ray Dose-response at Different Dose Rates. Health Phys. 119 (1) (2020) 52-58.
  12. N. D. Pham, M. H. Nguyen, Q. Tran, Q. T. Che, V. H. Nguyen, V. T. Phan, V. D. Pham, S. Ern Lee, T. L. Vo. Determination of spontaneous dicentric frequencies and establishment of dose-response curves after expose of human peripheral blood lymphocytes to low- and high-dose rate 60Co gamma rays - the basis for cytogenetic biodosimetry in Vietnam. Int. J. Radiat Biol. 95 (3) (2019) 307-313.
  13. M. Syaifudin, Y. Lusiyanti, S. Purnami, Y. S. Lee, C. M. Kang. Assessment of ionizing radiation induced dicentric chromosome and micronuclei in human peripheral blood lymphocyte for preliminary reconstruction of cytogenetic biodosimetry. Atom. Indon. 43 (2017) 47-54.
  14. S. J. Deperas, M. Szluinska, M. Deperas-Kaminska, A. Edwards, D. Lloyd, C. Lindholm, H. Romm, L. Roy, R. Moss, J. Morand, A. Wojcik. CABAS: a freely available PC program for fitting calibration curves in chromosome aberration dosimetry. Radiat. Prot. Dosimetry 124 (2007) 115–123.
  15. J. F. Barquinero, L. Barrios, M. R. Caballín, R. Miró, M. Ribas, J. Egozcue. Biological dosimetry in simulated in vitro partial irradiations. Int. J. Radiat. Biol. 71 (1997) 435-440.
  16. A. Riecke, C. G. Ruf, V. Meineke. Assessment of radiation damage-the need for a multiparametric and integrative approach with the help of both clinical and biological dosimetry. Health Phys. 98 (2) (2010) 160-167.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار