Новая ультратонкая алмазная мембрана — лучший друг радиобиолога: исследователи разработали детектор на основе алмаза, который может контролировать дозу радиации, подаваемую на живые клетки, вплоть до одной частицы.

Сотрудничество исследователей из Университета Бордо, Национального центра научных исследований и CEA? LIST разработало ультратонкую алмазную мембрану, которая может измерять количество протонов в дозе излучения с почти идеальной точностью. Детектор прикрепляется к микропучку заряженных частиц и обеспечивает доставку излучения в область шириной менее 2 микрометров. Исследование, опубликованное на этой неделе в Applied Physics Letters от AIP Publishing, представляет собой ценный технологический прорыв в радиационной биологии.

Предыдущие эксперименты уже установили, что алмазные мембраны могут обнаруживать и количественно определять протоны, но до настоящего исследования никто не разработал технологию для биологических исследований.«Устройство полностью совместимо с живыми клетками в их жидкой среде», — сказал Филипп Барберет, биофизик из Университета Бордо. «Это позволит нам облучать различные виды клеток и организмов с помощью отдельных протонов, что не так просто сделать с помощью низкоэнергетических ускорителей».Барберет работал с Михалом Поморски из CEA-LIST, который создал ультратонкий алмазный датчик путем разрезания и последующего плазменного травления имеющегося в продаже монокристалла алмаза до толщины около 1 микрометра. Они покрыли обе стороны детектора прозрачными и электропроводящими электродами для сбора электрического сигнала от пучка протонов, проходящего через алмазную мембрану.

Эта конструкция совместима с микроскопией, обеспечивает хороший контакт между детектором и биологическим образцом и подсчитывает протоны с точностью выше 98%.Чтобы проверить эффективность алмазных мембран при облучении живых клеток, группа использовала линию клеток, сконструированную для экспрессии белка репарации ДНК под названием XRCC1, помеченного зеленым флуоресцентным белком (GFP). Когда в этих клетках происходит повреждение ДНК, на месте ремонта загорается GFP.

«XRCC1 участвует в путях репарации ДНК, и это один из первых задействованных белков», — сказал Барберет. «Вы облучаете и сразу видите эффект». Они доставили в клетки 100 протонов на расстоянии 5 микрометров.

Полученный узор из зеленых пятен облучения подтвердил, что луч наносил повреждения в виде кругов диаметром менее 2 микрон.Алмазные мембраны могут стать ценным инструментом для повышения точности исследований радиационной биологии.

Однако исследователи отмечают, что их применение ограничено группами, имеющими доступ к пучкам протонов от ускорителей частиц.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *