zurück Home molekulare Strahlenwirkung
Primärprozess Durch Strahlung werden Moleküle ionisiert. Das wichtigste Molekül im Organismus ist Wasser. Die Ionen lagern sich zu freien Radikalen um. Die freien Radikale beschädigen vor allem die DNA.
gelöste Elektronen Neben Radikalen spielen auch Elektronen - Wasser-Komplexe eine Rolle. Sie verfügen über eine vertikale Bindungsenergie von 1.6 eV und 3.3 eV und haben eine Lebensdauer von > 100 ps. (1)
zeitlicher Ablauf
  • 10-16 s: Ionisation und Anregung
  • 10-13 s: Dissoziation chemischer Bindungen
  • 10-10 s: Radikalreaktion in spurs (Räumliche Zentren der Ionisation)
  • 10-8 s: Radikalreaktion
  • 10-5 s: Reaktion langlebiger radikaler
  • Sekunden bis Stunden: Biochemische Schäden
  • Sekunden bis Stunden: Submikroskopische Schäden
  • Sekunden bis Jahre: Sichtbare Schäden
  • Sekunden bis Jahre: Zelltod
  • Sekunden bis Jahre: Tod des Organismus
Wasser H2O  + 12,56 eV Energie -> H2O+ + e-aq H2O+ + H2O -> H3O+ + OH- HO + HO -> H2O2 H2O -> H: + .OH
ESR Elektronenspin-Resonanz. EPR, Electron Paramagnetic Resonance Messverfahren zur Erforschung der primären Strahlenwirkung.
Reparatur DNA-Doppelstrangbruch: CHECK2 single strand annealing
homologous recombination
non-homologous end-end joining
Apoptose Kann ein DNA-Schaden nicht repariert werden, so löst die Zelle einen programmierten Zelltod aus.
Botenstoffe Unzählige Stoffen dienen der Signalübertragung. Hier eine Übersicht.
TGF-β Nach Bestrahlung ist TGF-β ein Schlüsselzytokin bei der Proliferation und Differenzierung von Fibroblasen und der Bildung von extrazellulärem Matrix-Protein. An der Strahlenfibrose wirkt TGF-β entscheidend mit.
Adhaesion Strahlen induzieren eine Entzündung. Dabei werden endotheliale Adhaesionsmoleküle vermehrt: VCAM-1 (vascular cell adhesion molecule), ICAM-1, E-Selektin
ATM Ataxia - Telangiektasia mutated Protein
Quellen 1.) Siefermann KR, Liu Y, Lugovoy E, Link O, Faube M, Buck U, Winter B, Abel B:
Binding energies, lifetimes and implications of bulk and interface solvated electrons in water
Nature Chemistry, Published online: 7 March 2010
Göttingen, Leipzig, Berlin

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