3D 다세포 모델 내 매질에서 0.1 MeV 중성자빔 조사에 따른 흡수선량 평가

• 영문명: Comparison of Absorbed Dose According to Material in 3D Multicellular Model Irradiated with 0.1 MeV Neutron Beam
• 발행기관: 대한방사선과학회(구 대한방사선기술학회)
• 저자명: 최은애(Eun-Ae Choi) 천권수(Kwon-Su Chon)
• 간행물 정보: 『방사선기술과학』제48권 제1호, 75~82쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 의약학 > 방사선과학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.02.28

국문 초록

본 연구는 Geant4-DNA를 사용하여 마이크로 수준의 흡수 선량 측정 시 3차원(3D) 다중 세포 모델 내 매질의 의존성을 확인하였다. 조사 관심 영역(Region Of Interest, ROI)는 표적이 될 세포 소기관을 충분히 포함하였고, 0.1 MeV 중성자를 무작위로 조사하였다. 실제 구성하는 물질과 유사한 화학적 물질에서 높게 측정되었고, 매질에 따른 흡수선량은 작은 부피일수록 큰 차이를 보였다. 특히 84×84×108 μm³ 크기의 모델에서 세포질의 경우 흡수선량은 60%의 차이를 보였다. 반면 핵은 적절한 세포 간격이 있는 모델 내에서 구성요소를 물로 대체하는 것이 합리적인 선택이 될 수 있었다. 높은 선형 에너지 전달(Linear Energy Transfer, LET)의 입자 조사 후 흡수 선량 측정 시 세포의 밀도와 매질은 높은 연관성을 지니므로 신중히 선택해야 한다. 작은 부피 내에서 세포가 밀접해 있을 때 선량 측정에 미치는 영향이 증가함을 보였다. 이번 연구결과를 활용하면 활용도가 높은 고차원의 생체조직 모델을 개발할 수 있으며 보다 정밀하게 이온화 방사선의 작용을 예측할 수 있다.

영문 초록

This research aims to confirm the dependence of composition within 3D multicellular model when performing microdosimetry using Geant4-DNA. The region of interest (ROI) sufficiently included the target cell organelles and was randomly irradiated with 0.1 MeV neutrons. The absorbed dose was high in chemical composition similar to the real substances, according to the medium showed a large difference in the smaller the volume. For cytoplasm with dimensions 84×84×108 μm3 containing 27 cells, the absorbed dose showed biggest gap of 60%. Specific organelles such as nucleus, suggesting that choosing liquid water as the main component of cells remains a reasonable approximation for dosimetry in cellular volumes with ap- propriate cell gap. When measuring absorbed dose after particle irradiation with high linear energy transfer (LET), cell density and media are closely related and should be chosen carefully. The effect on the dose measurement increased when cells were closely packed in a small volume. The results of this study can be used to develop highly versatile, high-dimensional bio- logical tissue models and to predict the effects of ionizing radiation more precisely.

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 대상 및 방법

Ⅲ. 결 과

Ⅳ. 고 찰

Ⅴ. 결 론

REFERENCES

키워드

세포 모델링 미세 선량 측정 방사선 생물 방사선 치료 Geant4-DNA Cell Modeling Microdosimetry Radiobiology Radiation Therapy