测量 DNA 损伤的新技术可以改善癌症治疗和放射应急响应

这项技术有一天可能会像智能手机一样便携,有望更快、更准确地测量辐射暴露,有可能在危急情况下挽救生命。

来源:美国国家标准技术研究所
图片来源:Inez Robertson/NIST
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美国国家标准与技术研究所 (NIST) 的科学家开发了一种新技术,用于测量辐射如何损害 DNA 分子。这项新技术将 DNA 穿过称为纳米孔的微小开口,比现有方法更快、更准确地检测辐射损伤。它可以改善癌症的放射治疗,并在放射紧急情况下为个人提供更加个性化的护理。

“通过纳米孔传感,我们不仅仅是测量辐射损伤;我们正在改写如何快速有效地应对癌症护理和紧急情况的规则,”NIST 物理科学家约瑟夫·罗伯逊 (Joseph Robertson) 说。

该研究现已成功完成概念验证阶段,并在实验室中使用试管中精心制备的 DNA 进行了演示。未来的计划包括开发该技术的便携式版本,并利用该技术测量从生物细胞和组织中提取的 DNA 的辐射损伤。

新技术的工作原理

当前测量辐射生物效应的方法速度缓慢,并且通常无法在需要时提供结果,特别是在医疗和紧急情况下。为了评估暴露于辐射的个体的辐射损伤,医疗专业人员采集血液样本并计算死亡细胞的数量(该过程至少需要两天)或培养样本中的细胞以检测染色体异常(该过程至少需要三天)。

这些现有技术的范围有限,无法测量高于约 5 戈瑞的剂量,该剂量低于个人在重大放射事件中可能接触到的剂量。戈瑞(Gy)是表示身体或物体每千克质量吸收的辐射能量的单位。

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