고에너지 X선은 뼈 콜라겐에 파괴 흔적을 남깁니다.

[아름이]

고에너지 X선은 뼈 콜라겐에 파괴 흔적을 남깁니다.
날짜:
2022년 12월 22일
원천:
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie
요약:
의학 연구원 팀이 BESSY II에서 어류와 포유류의 뼈 샘플에 집중된 고에너지 X선에 의한 손상을 분석했습니다. 현미경 기술의 조합으로 과학자들은 광물 결정에서 방출된 전자에 의해 유도된 콜라겐 섬유의 파괴를 문서화할 수 있었습니다. X선 방법은 장기간 측정할 때 뼈 샘플에 영향을 줄 수 있습니다.

X선은 일정 선량 이상에서는 생체 조직을 손상시킨다는 사실은 오랫동안 알려져 왔기 때문에 방사선 피폭을 최소한으로 유지하기 위해 X선에 대한 명확한 의학적 적응증이 있습니다. 뼈와 같은 광물화된 조직 샘플의 특성과 특성에 대한 기본 연구에서 연구자들은 점점 더 강력해지는 X선 소스에 의존합니다.

물고기와 포유류의 뼈

Charité-Universitätsmedizin의 Paul Zaslansky 박사는 "지금까지의 모토는 실제로 다음과 같았습니다. 더 강렬한 X-레이로 더 깊은 피사계 심도와 더 높은 해상도를 달성할 수 있기 때문에 더 많은 플럭스와 더 높은 에너지가 더 좋습니다."라고 말합니다. Zaslansky와 그의 팀은 이제 BESSY II의 MySpot 빔라인에서 물고기와 포유류의 뼈 샘플을 분석했습니다.

BESSY II는 재료의 미세한 구조와 화학적 및 물리적 프로세스에 대한 통찰력을 허용하는 중간 에너지 범위에 정밀하게 초점을 맞춘 잘 특성화된 광범위한 X선을 생성합니다. "BESSY II는 더 단단한 X선 싱크로트론 소스와 비교했을 때 민감한 검출기와 다소 온화한 조사 조건 덕분에 다양한 뼈 샘플에서 콜라겐 섬유가 광물 나노결정의 조사 흡수에 의해 손상된다는 것을 입증할 수 있었습니다."라고 Zaslansky는 요약합니다. 연구 결과.

단백질 섬유 이미징

"우리는 단백질 섬유를 영상화하기 위해 2차 고조파 세대 레이저 스캐닝 현미경으로 샘플을 조사했습니다. HZB 전문가 Dr. Ivo Zizak과 함께 그녀는 파이크 피쉬, 돼지, 소, 생쥐의 뼈 샘플을 정밀하게 보정된 X선으로 조사했습니다.

파괴의 흔적

빔은 공초점 및 전자 현미경 이미지에서 명확하게 볼 수 있는 파괴 흔적을 남겼습니다. "X선 빛의 고에너지 광자는 일련의 전자 여기를 유발합니다. 광물에 있는 칼슘과 인의 이온화는 뼈의 콜라겐과 같은 단백질을 손상시킵니다."라고 Sauer는 말합니다. 콜라겐의 분해는 조사 기간에 따라 증가하지만 높은 유속에 짧은 조사에도 나타납니다.

생체 재료 연구를 위한 최소 선량

"X선 방법은 재료 연구에서 비파괴적인 것으로 간주되지만 적어도 뼈 조직에 대한 연구에서는 그렇지 않습니다."라고 Zaslansky는 말합니다. "우리는 우리가 실제로 분석하고자 하는 바로 그 구조를 손상시키지 않도록 기초 의학 연구에서 더 주의를 기울여야 합니다." 따라서 의학의 모든 분야와 마찬가지로 손상을 입힐 살아있는 조직과 DNA가 없는 경우에도 손상을 일으키지 않고 물질적 상태를 반영하는 통찰력을 얻기 위해 최소한의 선량을 사용하는 것으로 귀결됩니다.

메모:

BESSY II에서 생성되는 X선은 건강 진단에 사용되는 X선보다 약 10,000배 더 강합니다(부러진 다리의 X선의 경우 독일 연방방사선방호청은 0.01밀리시버트의 선량을 부여합니다). 엑스레이 방법은 건강 검진에 매우 유용합니다.



출처 : https://www.sciencedaily.com/