بررسی آسیب‌های الکترون‌های کم‌انرژی بر ساختار مولکول تتراهایدروفورانِ DNA با ابزار Geant4-DNA و محاسبات DFT

نویسندگان

1 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج، کرج، البرز

2 مرکز تحقیقاتی فیزیک یونی و فیزیک کاربردی، دانشگاه اینسبروک، اینسبروک، اتریش

3 مرکز نجوم نیکلاس کوپرنیک آکادمی علوم لهستان، مؤسسه استروسنت، ورشو، لهستان

doi
10.22052/rsm.2022.112428
چکیده

برهم‌کنش الکترون‌های کم‌انرژی با ترکیبات مولکولی هیدراته‌ شده اهمیت بسیار زیادی در فرآیندهای رادیوبیولوژیکی ازجمله پرتودرمانی دارد. مطالعه حاضر به بررسی اثر الکترون‌های ثانویه (eV 70) تولید شده از تابش پرتو گاما و پرتو ایکس در پرتو‌درمانی بر مولکول تتراهایدروفوران در بخش استخوان‌بندی DNA می‌پردازد. با استفاده از ابزار Geant4-DNA انرژی‌های انباشت شده روی مولکول هدف به‌دست آمدند و آثار مستقیم تابش مورد بررسی قرار گرفتند. با استفاده از محاسبات DFT انرژی‌های لازم جهت تولید کاتیون‌های محتمل ناشی از برهم‌کنش الکترون‌های کم‌انرژی با مولکول هدف محاسبه گردیدند. نتایج DFT و مقایسه آن با میزان انرژی انباشت شده روی مولکول توسط باریکه الکترونی نشان می‌دهد که الکترون‌های کم‌انرژی قادر هستند پایداری مولکول را از بین ببرند و باعث تجزیه مولکولی و شکست حلقه مولکول تتراهایدروفوران شوند. وجود پیوندهای هیدروژنی آب-تتراهایدروفوران این شکست را ایجاد می‌کنند.