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碎片离子和辐射敏化剂

一项使用质谱分析的新研究正在帮助将已经被肿瘤药物5-氟尿嘧啶致敏的DNA经受放射治疗中使用的电离辐射时所发生的事情。

抗癌药物5-氟尿嘧啶(5FU)作为放射增敏剂起作用:它迅速被摄入癌细胞的DNA中,使细胞对放射治疗更加敏感。然而,关于辐射损伤细胞的精确机制知之甚少。爱尔兰梅恩斯的爱尔兰国立大学的Peter van der Burgt领导的一个科学家团队现已使用质谱技术来阐明这一过程;他们的工作最近在EPJ D上发表。对这一过程的全面了解最终可能导致保护正常组织免受基本癌症治疗引起的辐射损伤的新方法。

放射疗法涉及以X射线的形式向癌症部位提供辐射。X射线或其他高能粒子与它们遇到的分子碰撞,撞击电子形成带正电的离子,这些离子和电子反过来与细胞中的其他分子发生反应:这可以杀死癌细胞,但可以也会对他人造成短期和长期损害。

5-氟尿嘧啶类似于正常DNA中的碱基,但对辐射更敏感,无论是单独还是结合到DNA中。Van der Burgt和他的同事通过在质谱仪中产生5FU颗粒流并使其与辐射束碰撞来研究这种灵敏度。然后使用光谱仪通过测量它们的质荷比来确定在碰撞中形成哪些离子。进行了两组实验:一组使用电子作为辐射源,另一组使用高强度光子。

增加辐射能量增加了形成的离子的数量和类型;研究人员发现了许多不同的碎片离子,并确定了每个离子的初始形成的辐射水平。这些包括一些离子,这些离子不存在于天然碱基,尿嘧啶和一些以前在此类实验中未观察到的光谱中。毫无疑问,类似的过程发生在接受放射治疗的患者的组织中。

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