شبیه‌سازی شکست‌های ایجاد شده در مولکول dna دراثر تابش پروتون‌ و ذرات ثانویه با استفاده از کد geant4

یکی از روش‌های درمان سرطان، پرتو درمانی با استفاده از پرتو‌های مختلف است، برای درمان سرطان‌هایی که نزدیک ارگان‌های حیاتی هستند از هادرون‌ها استفاده می‌شود.. مهم‌ترین جزء سلول که در برخورد با پرتوهای یونیزان آسیب می‌بیندdna است .در این مقاله، شکست‌های ایجاد شده در ماده وراثتی سلول‌های زنده،dna)) تعریف شده با مدل اتمی از پروتئین دیتا بانکpdb)) در اثر تابش پروتون‌ها و ذرات ثانویه آن با استفاده از کدgeant4 بررسی شده است.میزان راندمان کل شکست‌های تک رشته ای (yield ssb) ایجاد شده در مولکولdna تقریبا مستقل از انرژی ذره ورودی هست و با کاهش انرژی ذره ورودی ( افزایش let ) راندمان کل شکست های دو رشته ای (dsb yield) افزایش می‌یابد. نسبت کل رویدادهای ناکشسان به دز جذب شده برای ذرات اولیه و همچنین ذرات ثانویه آن مستقل از انرژی است. سهم ذرات ثانویه در ایجاد شکست‌های تک رشته ای و شکست‌های دو رشته ای نیز محاسبه شده است. با کاهش انرژی ذره ورودی میزان راندمان شکست‌های دو رشته ای ایجاد شده توسط ذرات ثانویه افزایش می‌یابد و سهم ذرات ثانویه در ایجاد شکست های دو رشته ای برای انرژی های کمتر از mev 5 بیشتر از سهم آن ها در ایجاد شکست‌های تک رشته ای است. نسبت شکست‌های دو رشته‌ای به شکست‌های تک رشته‌ای با افزایش انرژی ذره تابشی، کاهش یافته است.

Simulation of strand breaks induced in DNA molecule by radiation of proton and Secondary particles using Geant4 code

Radiotherapy using various beams is one of the methods for treating cancer, Hadrons used to treat cancers that are near critical organs. The most important part of the cell that is damage by ionizing radiation is DNA. In this study, damages induced in the genetic material of living cells (DNA) defined by the atomic model from the protein data bank (PDB) have been studied by radiation of monoenergetic protons and its secondary particles using Geant4 code. The total SSB yield is independent of energy of incident particle. The total DSB yield is increase with increasing of incident particle LET. The ratio of total inelastic events to absorbed dose for primary protons as well as its secondary particles is independent of energy. The contribution of secondary particles in the formation of singlestrand breaks and doublestrand breaks have been calculated. The DSB yield generated by secondary particles is increase with decreasing the energy of the incident particle and the contribution of secondary particles to the generate of doublestrand break for energies less than 5 Mev is greater than their contribution to the creation of singlestrande breaks. The ratio of doublestrand breaks to single strand breaks have been reduced by increasing the energy of the radiation particle.