علی عزیزی گنجگاه - گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، کدپستی: ۳۳۶۹۷-۴۱۹۳۸، گیلان
پیوند طاهرپرور - گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، کدپستی: ۳۳۶۹۷-۴۱۹۳۸، گیلان

تابش های یونیزان می توانند با القای شکست DNA به صورت مستقیم بر سلول ها تاثیر بگذارند. این اثرگذاری شامل شکست های تک-رشته ای و دو-رشته ای است که ممکن است باعث مرگ سلولی و نارسایی میتوزی شود. در مطالعه حاضر، به کمک یک مدل اتمیDNA ساخته شده در کد Geant۴-DNA و اعتبارسنجی اولیه آن، آسیب مستقیم DNA به واسطه برهمکنش با یون های کربن  MeV /u۲/۱۱۴، اکسیژن MeV /u ۲۱/۱۳۴، هلیوم MeV /u ۸۳/۶۲ و پرتو­های پروتون MeV ۶۲ مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پس از اعتبارسنجی اولیه، نتایج حاصل از شکست های تک-رشته ای، دو-رشته ای (بر واحد رخداد) و بازده شکست دو-رشته ای در اعماق۵ تا ۷/۳۰میلی­متر برای یون های یاد شده ارزیابی شد. نسبت شکست­های تک-رشته ای (بر واحد رخداد) برای یون­های اکسیژن در ۵ میلی متر (و محل رخداد قله براگ؛ ۷/۳۰میلی­متر) به ترتیب ۸۵/۱ (۵۵/۱)، ۱۹/۴ (۴۲/۹) و ۶/۱۰ (۲۴/۲۲) برابر بیشتر از یون­های کربن، هلیوم و پرتوهای پروتون است. از سوی دیگر، شکست دو-رشته ای (بر واحد رخداد) در عمق ۵ میلی­متر برای یون های اکسیژن، کربن، هلیوم و پروتون به ترتیب برابر با ۰۹/۰، ۰۵/۰، ۰۱/۰ و ۰۰۵/۰ است. این مقادیر در محل رخداد قله براگ (با افزایش محسوس)، به ترتیب برابر با۰۹/۲، ۳۴/۱،  ۲۲/۰ و ۰۳/۰ محاسبه شد. نتایج نشان می دهد یون های سنگین از دید اثرات زیستی (به شکل شکست های تک-رشته ای و دو-رشته ای) بسیار موثرتر از یون های سبک و پروتون ها رفتار می کنند، بنابراین احتمال اثرگذاری آنها در مهار یا کنترل سلول­های سرطانی بیشتر است.

هادرون درمانی, شکست دو-رشته ای, شکست تک-رشته ای, Geant۴-DNA, آسیب DNA