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Caratteristiche dell'emissione di elettrone dalle biomolecole irradiate

Una volta rapidi i percorsi trasversali degli ioni con le grandi biomolecole, le collisioni risultanti producono molti elettroni a bassa energia che possono continuare a ionizzare le molecole ancora ulteriori. Per completamente capire come le strutture biologiche sono danneggiate tramite questa radiazione, per i fisici è importante misurare come gli elettroni sono sparsi durante le collisioni. Finora, tuttavia, la comprensione dei ricercatori del trattamento è rimanere limitata. Nella nuova ricerca pubblicata in EPJ D, i ricercatori in India e l'Argentina, piombo da Lokesh Tribedi all'istituto di Tata della ricerca fondamentale, hanno determinato con successo le caratteristiche dell'emissione di elettrone quando gli ioni ad alta velocità si scontrano con adenina - uno dei quattro nucleobases chiave di DNA.

Poiché gli ioni ad alta energia possono rompere i fili di DNA mentre si scontrano con loro, i risultati del gruppo potrebbero migliorare la nostra comprensione di come il danno da radiazione aumenta il rischio di cancro che si sviluppa all'interno delle celle. Nel loro esperimento, hanno considerato “la doppia sezione trasversale differenziale„ (DDCS) di ionizzazione dell'adenina. Questo valore definisce la probabilità che gli elettroni con le energie specifiche e gli angoli di scattering saranno prodotti quando gli ioni e le molecole si scontrano frontalmente ed è critici per la comprensione delle dimensioni a cui le biomolecole saranno ionizzate dagli elettroni che emettono.

Per misurare il valore, Tribedi ed i colleghi hanno preparato con attenzione un jet del vapore della molecola dell'adenina, che hanno attraversato con un raggio degli ioni ad alta energia del carbonio. Poi hanno misurato la ionizzazione risultante con la tecnica di spettroscopia elettronica, che li ha permessi di determinare le emissioni di elettrone dell'adenina sopra una vasta gamma di energie e di angoli di scattering. Successivamente, il gruppo potrebbe caratterizzare il DDCS della collisione dello adenina-ione; fornire un risultato che in gran parte ha acconsentito con le previsioni ha fatto dai modelli elaborati dal calcolatore basati sulle teorie precedenti. I loro risultati potrebbero ora piombo agli avanzamenti importanti nella nostra conoscenza di come le biomolecole sono influenzate tramite radiazione ad alta velocità dello ione; potenzialmente principale ad una migliore comprensione di come il cancro in celle può sorgere dopo danno da radiazione.

Source:
Journal reference:

Bhattacharjee, S., et al. (2020) Electron emission in ionization of adenine molecule induced by 5 MeV/u bare C ions. EPJ D. doi.org/10.1140/epjd/e2020-10151-3.