Бидний тухай
Багш ажилтан
Дэлхийн шинжлэх ухааны тэргүүлэх чиглэлд эсийн цацрагийн биологи дэвшин гарав. Хүмүүн 2020 оны эхэн үеэс сар руу, 2030-аад оны дундуур Марс гариг руу шинжилгээний баг илгээхээр зорьж байна. Санрын уудамд оддын орноос үүссэн нүцгэн, хурдан, хүнд цөмийн урсгал бий. Тэр урсгалыг сансарт аялагчийн эд эс, ДНХ, нейрорн дааж тэсэхүү гэдэг асуудал онцгой анхаарал татаж байгаа юм. Нөгөөтэйгүүр хорт хавдрын оношлогоо, эмчилгээ хийгээд цацраг хамгааллын асуудал шийдэл хурц шаардаж байна. Дэлхийн том хурдасгуурын их энергит, цэнэгт, хүнд бөөмсийн урсгалын амьд эд эсэд учруулах үйлчлэлийг туршилтаар судалж, олон талын хамтын ажиллагаа ид өрнөж байна. Мөн математик загварчлал, тооцоо- дүрслэлт туршилтыг техникт туршилтаас урьдчилан үйлдэж сод чухал зүй тогтлыг тандан илрүүлдэг нь шинжлэх ухааны тэргүүн зарчим боллоо. ЕХ- ны Geant4 тооцоо- дүрслэлт туршилтын багцыг ашиглан цөмийн бөөмс, цацраг болон амьд цогцсын эд эс, ДНХ, хромосом, нейрон болон эсийн бусад биологи биетийн харицан үйлчлэлийг судалж байна. Цөмийн шинжилгээний нэгдсэн институтын Цацрагийн биологийн лаборатортой . хэрэгжүүлж байгаа бидний хамтын ажиллагаа нь судалгааг олон улсын төвшинд гүйцэтгэх нөхцөл бүрэлдүүлж байна. Ер нь шинжлэх ухаанд үндсэндээ хөндөгдөөгүй явсаар ирсэн амьд цогцосын бүрэлдэх, хувирахуйн квант нууцыг судлах олон улсын хамтын ажилагааны энэхүү төслийг хэрэгжүүлнэ. цөмийн бөөмс, цацраг туяагаар эд эс, ДНХ-ийг буудахад өрнөх физик, хими, биохими, эсийн хувирлын зүй тогтлыг судална.
Cell radiation biology is turned into leading trend in modern science. The promotion is due to mankind’ planning to perform missions to Moon in beginning of 2020s and Mars in the middle of 2030s. In deep cosmic space there are a streams fast, heavy, bare nucleus. At present the problem passing through astronauts’ organism with his tissues, DNA, neurons has been attracting exclusive attention of scientific world. Besides, to the problem is tightly related searching the solutions, of cancer diagnose and treatment , also radiation protection in modern world. Mean time international cooperation, that carrying out experimental investigation of fast, heavy ions’ interaction with living cells have been conducting. Moreover using modern simulation tools numerical experiments for revealing new regularities in the noted interaction are performed. Such numerical experiments allow to predict afore the technical one new peculiar patterns. This is turned out as most reliable approach in science. Last nearly 10 years we have maintained close contacts with Radiation biology laboratory, JINR and collaborated in research activities that promote to get excellent experience in simulation experiments using tools Geant4. Thus we have realized simulation studies, concerning interaction of charged particles and radiation with living cells and their constituents. Our research outcomes have been published in series of journals with impact factor. We would like to note that the suggested project is devoted for studying problems quantum regularity of living organisms and their cells’ forming and alteration under radiation exposure, that up date almost continued un affected. In shortly, in the project it will be considered physical, chemical, biochemical and cell transformation processes following bombardment of living tissues by nuclear radiations.
Түлхүүр үгс:Амьд цогцосын бүрэлдэх, хувирахуйн квант нууц нь шинжлэх ухаанд үндсэндээ хөндөгдөөгүй явсаар ирж. Эс, дезоксирибонуклейны хүчил (ДНХ)-ийг цөмийн бөөмс, цацраг туяагаар буудахад дагалдаж өрнөх физик, хими, биохими, эсийн хувирлын жамыг эдүгээ эрчимтэй судалж эхэллээ. Ялангуа эд, эс, ДНХ, уураг тархины нейроны эвдрэх, сэргэх , мөхөх зүй тогтлын судалгаа анхаарал гойд татах болов. Хүмүүн 2020 оны эхэн үеэс сар руу, 2030-аад оны дундуур Марс гариг руу шинжилгээний баг илгээхээр бэлтгэл базааж байна. Дэлхийн агаар мандал–хучлага, соронзон зангын гаднах хоосон орчлонгийн гүнд оддын орноос үүссэн нүцгэн, хурдан, хүнд цөмийн урсгал бий. Тэр урсгалыг хүний мэдрэлийн систем, эс, ДНХ дааж тэсэхүү гэдэг зангилаа асуудлыг судлаж, эрсдлийг үнэлэх, урьдаас хамгаалах нөхцлийг бүрэлдүүлэх нь тийнхүү дэлхийн шинжлэх ухааны тэргүүлэх чиглэл боллоо. Шийдэл хурцаар шаардсаар байгаа хорт хавдрын оношлогоо, эмчилгээ хийгээд цацраг хамгааллын асуудал ч энэхүү чиглэл лүгээ шууд уялдана. Дэлхийн хөгжилт гүрэн мөн олон улсын цөм шинжлэлийн том төвүүдэд дурьдсан тулгуур асуудлыг судлах техник, технологийн урьдчилсан нөхцөл бүрэлдэж, хамтын ажиллагаа ид өрнөж байна. Тухайлбал, АНУ, ОХУ, Европын холбоо (EХ), Хятад болон Японы худасгуурын их энерги бүхий цэнэгт, хүнд ионы урсгал дээр цацрагийн биологийн хамтын туршилт судалгаа хийж байна. Хүмүүний шинжлэн танихуйн нэгэн гайхамшигт дэвшил- математик загварчлал, тооцоо- дүрслэлт туршилтыг техникт туршилтаас урьдчилан үйлдэж гохцоо асуудлын зүй тогтлыг тандан илрүүлдэг нь өнөөгийн шинжилгээний тэргүүн зарчим боллоо. ЕХ- ны Geant4 олон улсын төслийн төвд цөмийн бөөмс, цацраг болон амьд цогцсын эд эс, ДНХ, хромосом, нейрон болон эсийн бусад биологи биетийн харицан үйлчлэлийг математикаар загварчилж, тооцоо- дүрслэлээр амьлуулснаар, физик эвдрэл, хими, био-химийн урвалын явцад эс эргэж сэхэх хийгээд мутаци үүсэх, мөхөх зүй тогтлыг нь тандан тодруулж байна. Сүүлийн арваад жилийн турш бид Цөмийн шинжилгээний нэгдсэн институтын Цацрагийн биологийн лаборатор, ЕХ-ны Geant4-DNA төслийн төвтэй хамтран ажиллаж, энэ чиглэлээр шинжилгээний дэлхийн төвшинд судалгаа явуулж байна. Энэхүү төсөлд цөмийн цацраг нь эс, ДНХ, уураг тархины нейронтой харилцан үйлчлэхэд өрнөх физик- хими- эсийн биологийн хувирлыг тооцоо дүрслэлт туршилтын аргаар судалж шинэ зүй тогтлыг илрүүлэх зорилготой.
Within the last few years, radiation damage to the central nervous system (CNS) has become an increasingly important field of research for two major reasons. First one is represented by the ongoing preparation of deep-space manned flights. For these missions, the prediction of the health risk from space radiation is one of the crucial tasks. The second reason is determined by the estimation of possible side effects of brain cancer therapy with hadron beams. Recent findings suggest that the exposure to space radiation could be a significant limitation to human traveling beyond the Earth's magnetosphere. In contrast to the delayed consequences of radiation exposure (cancer, cataracts, cytogenetic disturbances, a decrease in lifespan, etc.), CNS risk may affect the performance and astronauts' health directly in flight. The effects which can arise during the mission embrace altered cognitive function, including detriments in short-term memory, reduced motor function, and behavioral changes. Late CNS violations may be represented by a variety of neurological disorders such as accelerated aging, Alzheimer's disease and other cognitive impairments. At the present, the mechanisms behind these malfunctions are mostly unknown. On the other hand, radiotherapy of brain tumors is another potential risk of functional violations in the CNS. A number of documented evidences reviewed in suggest neurological complications associated with cancer therapy employing ionizing radiations. In this regard, radiotherapy with heavy ions (for example 12C, as the most widespread) represents a major jeopardy due the high relative biological effectiveness (RBE) of these particles. The problem of radiation damage to CNS should be solved with both experimental and theoretical methods. Experimental methods include evaluation of various neurochemical and behavioral consequences of radiation exposure in laboratory animals at JINR accelerators. Theoretical studies usually aimed at clarifying thin biophysical mechanisms which are not accessible for experimental measurements. In this regard, the Project objectives include experimental and theoretical evaluation of radiation effects in CNS and DNA aimed at prediction of radiation risk for astronauts participating interplanetary missions and for patients undergoing the hadron therapy. Expected results of the Project will contribute to clarifying the nature of radiation-induced CNS disorders and possibly provide ideas on how to reduce the harmful effect of radiation exposure. The intellectual benefits of the Project include mainly publication of the obtained scientific results in the international journals.
Түлхүүр үгс:
