一种推广的靶效应模型及其对剂量-存活率的拟合探讨

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1、第20卷第6期2014年11月载人航天MannedSpaceflightV01．20No．6NOV．2014一种推广的靶效应模型及其对剂量一存活率的拟合探讨赵磊1”，陈轶夫1’2，王超群1’2，宓东3，孙野青1’2’+(1．大连海事大学环境科学与工程学院，大连116026；2．大连海事大学环境系统生物学研究所，大连116026；3．大连海事大学物理系，大连116026)摘要：辐射生物物理模型对于准确、有效地评估空间辐射引起的生物损伤及风险具有重要意义。目前较为流行的基于地基模拟的“靶效应模型”和“非靶效应模型”，是进一步探索空间辐射生物物理模型

2、的基础。在考虑了辐射的非靶效应和机体复杂的修复过程的基础上，将传统理论中“击中”即“失活”的线性关系进行了推广，提出了基于否定算子的靶效应模型。通过对辐射钝感和敏感的两类细胞辐射实验中剂量与细胞存活率数据进行拟合发现，对于正常皮肤成纤维细胞的存活率数据，经典的靶学说与基于否定算子的改进靶效应模型都有较好的拟合效果；而对于人类胚胎肝细胞的存活率数据，基于否定算子的改进靶效应模型的拟合结果明显优于传统的靶学说模型。拟合结果中的模型参数值在人成纤维细胞和胚胎肝细胞中明显不同，说明了本模型的参数与传能线密度，细胞的种类、以及修复能力等物理和生物因素有关

3、。关键词：辐射生物物理模型；靶效应；非靶效应；否定算子中图分类号：Q693文献标识码：A文章编号：1674—5825(2014)06-0528-06AGeneralizedTargetEffectsModelandFittoDose-SurvivalCurvesZHAOLeil”，CHENYiful”，WANGChaoqunl”，MIDon93，SUNYeqin91’2，+(1．CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，DalianMaritimeUniversity，Dalian16026，Chi

4、na；2．InstituteofEnvironmentalSystemsBiology，DalianMaritimeUniversity，Dalian116026，China；3．DepartmentofPhysics，DalianMaritimeUniversity，Dalian116026，China)Abstract：Radiationbiophysicalmodelsareofgreatimportanceforaccuratelyandeffectivelyassess—ingthebiologicaldamageandriskind

5、ucedbyspaceradiation．Thepopularradiationbiophysicalmodels，includingtargeteffectmodelsandnon．targeteffectmodelsbasedonthegroundradiationsimulations，arethefoundationfortheexplorationofspaceradiationbiophysicalmodels．Consider-ingthenon-targeteffectsofradiationandtherepairfuncti

6、onoforganism，wegeneralizedthetradi．tionalrelationshipbetween“hit“and“inactivation”intheclassicaltargettheory．andproposedageneralizedtargeteffectsmodelbasedonnegativeoperator．Fittingthedataofradiationdoseandcellsurvivalbyregression，wefoundthatbothLea’Stargettheoryandthegenera

7、lizedtargettheorycouldgiveagoodness．of-fittothedataofnormalskinfibroblastcells．whilethelatterwasobviouslybetterthantheformerwhenfittingthedataofhumanembryoniclivercells．Themodelingparameterforfittingthedataofnormalskinfibroblastcellswassignificantlydifferentwiththatofhumanem

8、bn,一oniclivercells，suggestingthatthemodelparameterdependingonthenegativedeg