FLASH Dose Rate Helium Ion Beams: First In Vitro Investigations

线性能量转移 核医学 医学 辐照 克隆形成试验 相对生物效应 细胞 原子物理学 物理 化学 核物理学 生物化学
作者
Thomas Tessonnier,Stewart Mein,Dietrich W. M. Walsh,Nora Schuhmacher,Hans Liew,R. Cee,M. Galonska,Stefan Scheloske,Christian Schömers,Uli Weber,Stephan Brons,Jürgen Debus,Thomas Haberer,Amir Abdollahi,Andrea Mairani,Ivana Đokić
出处
期刊:International Journal of Radiation Oncology Biology Physics [Elsevier BV]
卷期号:111 (4): 1011-1022 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.ijrobp.2021.07.1703
摘要

To establish and investigate the effects of dose, linear energy transfer (LET), and O2 concentration on biologic response to ultrahigh dose rate (uHDR; FLASH) helium ion beams compared with standard dose rate (SDR) irradiation.Beam delivery settings for raster-scanned helium ions at both uHDR and SDR were tuned to achieve >100 Gy/s and ∼0.1 Gy/s, respectively. For both SDR and uHDR, plan optimization and calibration for 10 × 10-mm2 fields were performed to assess in vitro response at an LET range of 4.5 to 16 keV/µm. Clonogenic survival assay was conducted at doses ranging from 2 to 12 Gy in 2 human lung epithelial cell lines (A549 and H1437). Radiation-induced nuclear γH2AX foci (RIF) were assessed in both epithelial cell lines and primary human pulmonary fibroblasts.Average dose rates achieved were 185 Gy/s and 0.12 Gy/s for uHDR and SDR, respectively. No differences in cellular response to SDR versus uHDR were observed for all tested doses at 21% O2, and at 2 and 4 Gy at 1% O2. In contrast, at 1% O2 and a dose threshold of ≳8 Gy cell survival was higher and correlated with reduced nuclear γH2AX RIF signal, indicating FLASH sparing effect in the investigated cell lines irradiated with uHDR compared with SDR.The first uHDR delivery of raster-scanned particle beams was achieved using helium ions, reaching FLASH-level dose-rates of >100 Gy/s. Baseline oxygen levels and delivered dose (≳8 Gy) play a pivotal role, irrespective of the studied cell lines, for observation of a sparing effect for helium ions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无字诉题完成签到 ,获得积分10
2秒前
乐观囧完成签到 ,获得积分10
6秒前
wrl2023完成签到,获得积分10
13秒前
Song完成签到 ,获得积分10
13秒前
16秒前
灵巧的长颈鹿完成签到,获得积分10
19秒前
一杯沧海完成签到 ,获得积分10
22秒前
carrot发布了新的文献求助10
24秒前
不是吧不是吧完成签到 ,获得积分10
24秒前
tomato发布了新的文献求助20
27秒前
lmz完成签到 ,获得积分10
29秒前
漂亮姐姐完成签到 ,获得积分10
30秒前
俊逸沛菡完成签到 ,获得积分10
36秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
Sweet完成签到 ,获得积分10
38秒前
水煮鱼完成签到,获得积分10
38秒前
大力的灵雁应助钢铁侠2采纳,获得10
43秒前
曹小妍完成签到 ,获得积分10
44秒前
48秒前
光头大叔完成签到 ,获得积分10
48秒前
wangfeifei完成签到,获得积分10
48秒前
AiR完成签到 ,获得积分10
58秒前
范理权完成签到 ,获得积分10
58秒前
杭紫雪完成签到,获得积分10
59秒前
甜甜圈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
1分钟前
SCI的芷蝶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
净净子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
拉长的芷烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
kk完成签到,获得积分10
1分钟前
btcat完成签到,获得积分0
1分钟前
吴瑶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
carrot完成签到,获得积分10
1分钟前
生动梦松发布了新的文献求助400
1分钟前
ybheart完成签到,获得积分0
1分钟前
吉吉完成签到,获得积分10
1分钟前
风吹而过完成签到 ,获得积分10
1分钟前
凡凡完成签到,获得积分10
1分钟前
橙子发布了新的文献求助30
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6399425
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8216040
关于积分的说明 17407956
捐赠科研通 5452750
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881908
邀请新用户注册赠送积分活动 1858331
关于科研通互助平台的介绍 1700339