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研究发现:水合电子是高能辐射危害人体主因

  研究发现:水合电子是人体暴露于高能辐射的主要原因

  人们一直认为高能辐射对人类遗传物质(DNA)的破坏主要是由所谓的自由基生成间接造成的。现在,德国科学家发现另一种由辐射水合电子产生的粒子可能更危险。这一发现将对用于预防癌症的放射治疗产生影响。近期在“自然 - 化学”杂志上发表的相关研究成果在线。
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当高能辐射照射细胞时,会破坏细胞的重要成分并杀死细胞,放射疗法被用来对抗癌症。然而,辐射也可能损害健康的细胞。一直以来,人们认为高能辐射对DNA的破坏是由于辐射对核酸在水分子环境中的作用,电解产生的自由基。自由基具有很强的活性,可以破坏DNA骨架,碱基降解和氢键损伤,使细胞受到损伤甚至死亡。哥廷根大学和马克斯 - 普朗克动力学与自组织研究所的科学家们发现,细胞内的水分子除了由高能辐射产生的自由基外,还与细胞膜或细胞壁等界面形成水合电子。水合电子被电子及其周围的四个(或六个,八个)水分子包围。这个被水分子包围的暴露的电子化学物质非常活泼,是一种非常强的还原剂。除了诸如氖和氦之类的单个物质之外,水合电子可以与几乎任何元素或化合物发生化学反应。因此,对于DNA而言,电子的水合可能比自由基更危险。
\\ u0026>在20世纪60年代初,科学家通过动力学,光谱学等方法证实了水合电子的存在。水合电子的发现赋予了放射化学,放射生物学,物理化学,无机化学和有机化学等领域的深远影响。哥廷根大学的研究人员首次用高速摄影机拍摄了这种短寿命的活性粒子,并首次成功地测量了水合电子中的电子结合能,这些电子在水合电子中重新获得电子出水必要的能量。这些水合电子显然是非常危险的,因为它们可以用“正确的”键来“切断”DNA,所以它们越长,它们的破坏性就越大。研究小组负责人兼哥廷根大学教授Bernd Abel博士说,这一发现将对放射疗法在癌症预防中的应用产生影响。新的DNA裂解机制可能会影响癌症治疗的辐射剂量,因此将来需要重新评估辐射剂量。点击

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