방사선치료의 원리 및 작용 기전, 방사선에 의한 DNA 손상 기전 [물리학세특,생명과학세특, 통과과학세특, 의학, 탐구보고서]

소개

방사선 치료의 기본 개념, 방사선 치료의 원리 및 작용 기전, 방사선에 의한 DNA 손상 기전에 대한 내용입니다. [물리학세특, 생명과학세특, 통합과학세특] 의학 및 보건 계열 탐구보고서로 활용하기 좋습니다.

목차

탐구 동기 및 활동 정리
탐구 내용
참고 문헌

세부 목차:
1. 방사선치료의 기본 개념
2. 방사선치료의 원리와 작용기전
3. 방사선의 직접작용 및 간접작용

본문내용

교과에서 전자기파와 전리방사선에 대해 학습한 후, 방사선은 생체 안에서 어떤 작용을 하며, 어떤 기전을 통해 생체분자에 영향을 미치는지 궁금하여, 방사선의 생물학적 효과와 작용기전에 대해 알아보았다. 평소 암 치료에 관심이 많아 ‘방사선을 이용한 암치료’에 주목하여 탐구활동을 진행하였고, 다양한 방사선 치료법을 조사하기에 앞서 기본 원리를 아는 것이 선행되어야 하기에 이번 탐구에서는 방사선 치료의 원리와 작용기전에 대해 알아보고, 방사선이 생체물질에 어떻게 영향을 미치는지 조사하여 DNA 손상과 관련된 방사선의 작용기작에 초점을 맞추어 보고서를 작성하였다.
이번 탐구를 통해, 방사선의 생물학적 영향에 있어 가장 중요한 타겟 분자는 DNA이며, 표적분자인 DNA에 방사선 에너지가 전달되는 과정에는 물분자와 라디칼이 크게 관여한다는 사실을 알게 되었다. DNA 내에는 염기가 상보적 수소결합을 하고 있는데, 이러한 수소결합은 약한 데 비해 라디칼(유리기)는 수소와의 결합력이 강하기 때문에, 유리기가 DNA와 결합해 사슬을 끊게 된다. 이러한 ‘물라디칼을 통한 간접작용’이 저LET방사선(엑스선, 감마선, 전자선 등)을 이용한 방사선치료의 주된 작용기작이며, 양성자선이나 중입자선과 같은 고LET방사선은 이러한 물라디칼 생성 과정 없이, 전리 및 여기된 전자가 바로 DNA 사슬을 끊어서 생물학적 효과를 발휘함을 알게 되었다.
결과적으로 라디칼 생성이 방사선장해의 초기단계라는 점에 입각해, 라디칼 생성에 영향을 미치는 요인을 조절하면 방사선의 생물학적 영향을 조절할 수 있으며, 이것을 이용해 암치료의 효과를 증가시키거나 방사선 부작용을 감소시킬 수 있다는 것도 알게 되었다.

참고자료

· 방사선치료학 핵심정리(청구문화사)
· 알기 쉽게 풀이한 방사선생물학(아카데미아)