CN106918833B

CN106918833B - 基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法

Info

Publication number: CN106918833B
Application number: CN201710208724.9A
Authority: CN
Inventors: 张晓红; 陈�峰; 胡晓丹; 张海黔; 周倬
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2019-04-05
Anticipated expiration: 2037-03-31
Also published as: CN106918833A

Abstract

本发明实施例公开了基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，涉及核子学领域，能够通过转录因子ⅢA二价锌离子浓度的变化刻度所受辐照剂量。本发明采用化学比色法检测不同剂量γ射线辐照的转录因子ⅢA二价锌离子浓度，然后建立转录因子ⅢA二价锌离子浓度与辐照剂量之间的剂量‑效应曲线。根据已建立的剂量‑效应曲线，采用“双盲法”估算未知γ射线辐照剂量，具有剂量估算范围较广，操作简便的优点。

Description

基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法

技术领域

本发明涉及核子学，尤其涉及基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法。

背景技术

随着核技术在军事和民用领域的广泛应用，人们对辐射安全越来越重视。辐射安全的前提是对辐照剂量进行准确的测定。

辐射场的剂量无法直接测量，必须用某些电离辐射导致的可测量指标的变化进行剂量的间接测定。目前已有硫酸亚铁、硫酸铈以及重铬酸钾等多种化学剂量计应用于辐射剂量探测领域。其中，硫酸亚铁剂量计是以纯净的无离子水、硫酸、硫酸亚铁胺和氯化钠为原料配置的化学剂量计，它通过辐照后所形成的三价铁离子的含量刻度所受辐照剂量。

硫酸亚铁剂量计是经典的化学剂量计，可以准确的刻度辐射场剂量，但硫酸亚铁化学剂量计也有一定的缺陷，只有0.04-0.4kGy(X/γ射线)，即硫酸亚铁剂量计剂量刻度范围比较窄，因此极大地限制了硫酸亚铁剂量计的应用范围，尤其是在刻度范围以外的辐射环境中，就难以使用硫酸亚铁剂量计剂量进行测量，导致了在0.04-0.4kGy以外的测量范围内缺乏简单有效的测量手段，只能通过一些繁琐的手段进行测量。

发明内容

本发明的实施例提供一种基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，本发明中，当溶液受到γ射线辐照后，还原性辐解产物水合电子还原二价锌离子，使得二价锌离子含量降低，再通过二价锌离子含量降低程度来刻度γ射线辐照剂量。还原性辐解产物水合电子的产额相对于氧化性辐解产物(将二价铁离子氧化为三价铁离子的OH·、H₂O₂等)水合电子的产额是比较低的，即相比于氧化性辐解产物，产生相同数量的水合电子所需的辐照剂量是明显增大的，因而采用转录因子IIIA二价锌离子含量作为剂量计能够扩大γ射线辐照剂量的测试范围，避免测试范围过窄的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，包括：

S1、将转录因子IIIA溶液至于γ射线下进行辐照，得到待测的转录因子IIIA溶液；

S2、检测所述待测的转录因子IIIA溶液的二价锌离子浓度，将所述二价锌离子浓度带入γ射线剂量-转录因子IIIA二价锌离子浓度的对应关系式，得到γ射线的辐照剂量。

进一步的，γ射线剂量-转录因子IIIA二价锌离子浓度的对应关系式的求解步骤包括：

SS1、将指定份数等量的所述转录因子IIIA溶液作为测试溶液，并分别用不同强度的γ射线作为测试射线分别照射，得到照射后的测试溶液；

SS2、检测照射后的测试溶液中二价锌离子的浓度，将测试射线的剂量设为x轴坐标值，将对应的照射后的测试溶液中二价锌离子的浓度设为y轴坐标值，建立剂量-效应曲线；

SS3、将剂量-效应曲线进行数学拟合，得到γ射线剂量-转录因子IIIA二价锌离子浓度的对应关系式。

进一步的，SS2中，检测照射后的测试溶液中二价锌离子的浓度的步骤包括：

SS21、分别于0.25mL所述测试溶液、0.25mL硫酸锌标准溶液2mg/L和0.25mL超纯水中加入锌离子显色剂；

SS22、将加入锌离子显色剂的所述测试溶液、所述硫酸锌标准溶液和所述超纯水在37℃的条件下孵育5分钟，利用紫外分光光度计在546nm处分别读取所述测试溶液的吸光度、所述硫酸锌标准溶液的吸光度和所述超纯水溶液的吸光度；

SS23、根据二价锌离子测算公式计算出测试溶液的二价锌离子浓度。

进一步的，二价锌离子测算公式为：

二价锌离子浓度(mg/L)＝所述测试溶液的吸光度/所述硫酸锌标准溶液的吸光度×2(mg/L)。

进一步的，SS1中，指定份数为五份。

进一步的，SS1中，测试射线分别为0kGy的钴60γ射线、1kGy的钴60γ射线、2kGy的钴60γ射线、5kGy的钴60γ射线和10kGy的钴60γ射线。

进一步的，S2中，γ射线剂量-转录因子IIIA二价锌离子浓度的对应关系式为y＝-2.24x²+0.08x+16.15,x为γ射线剂量,y为转录因子IIIA二价锌离子浓度。

进一步的，锌离子显色剂是2-(5-溴-2-毗啶偶氨)-5-二乙氨基苯酚(5-Br-PADAP)。

进一步的，PADAP是2-(2-吡啶偶氮)-5-二乙基氨基苯酚。

本发明实施例提供的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其有益效果是大幅提高现有技术的γ射线辐照剂量检测范围，将剂量响应范围扩大到1-10kGy。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的剂量-效应曲线；

图2为剂量-效应曲线进行数学拟合后得到的对应关系。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例提供的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，包括：

S1、将转录因子IIIA溶液置于γ射线下进行辐照，得到待测的转录因子IIIA溶液；

S2、检测所述待测的转录因子IIIA溶液的二价锌离子浓度，将所述二价锌离子浓度带入γ射线剂量-转录因子IIIA二价锌离子浓度的对应关系式，得到γ射线的强度。

其中，γ射线剂量-转录因子IIIA二价锌离子浓度的对应关系式的求解步骤包括：

SS1、将转录因子IIIA溶液(0.25mg/mL)分为5份作为测试溶液，每份0.25mL，分别以0kGy、1kGy、2kGy、5kGy和10kGy的钴60γ射线作为测试射线进行辐照。其中，用Famar绝对剂量仪对钴60γ射线进行辐照剂量校正。

SS2、采用二价锌离子检测试剂来检测测试溶液的二价锌离子的浓度，分别在0.25mL测试溶液、0.25mL锌标准溶液和0.25mL超纯水中加入2.5mL的2-(5-溴-2-毗啶偶氨)-5-二乙氨基苯酚(5-Br-PADAP)锌离子显色剂，然后将上述加入锌离子显色剂的测试溶液、硫酸锌标准溶液和超纯水在37℃条件下孵育5分钟后，利用紫外分光光度计在546nm处读取测试溶液的吸光度，根据二价锌离子(mg/L)＝测试溶液的吸光度A_测/标准品A_标×2(mg/L)的公式计算出二价锌离子浓度。以测试射线的剂量为x轴坐标值，以对应的测试溶液中二价锌离子的浓度为y轴坐标值，建立剂量-效应曲线，如图1所示。

SS3、将剂量-效应曲线进行数学拟合，建立相应的剂量效应关系，具体关系式为，y＝-2.24x²+0.08x+16.15，如图2所示。

根据所建立的二价锌离子浓度和γ射线辐照剂量之间的线性平方关系，采用双盲法估计辐照剂量，即基于转录因子IIIA二价锌离子浓度的剂量重建，如表1所示。

表1：

基于转录因子IIIA二价锌离子浓度的剂量重建与“双盲”剂量接近，本发明提供的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其可估剂量范围为1-10kGy。

硫酸亚铁剂量计用于γ射线辐照剂量的估算方法如下文所示：

1、硫酸亚铁剂量计溶液的配制方法包括：

(1)空气饱和的0.4mol/L硫酸配制：在250mL容量瓶中，先加入适量的三蒸水，再缓慢加入5.625mL浓硫酸(密度为1.84g/ml)，待其冷却后稀释到250mL的刻度，充分摇动使之空气饱和。室内空气应避免有机物污染；

(2)在250mL容量瓶中溶解0.392g硫酸亚铁铵和0.058g氯化钠与适量0.4mol/L硫酸溶液中，再用0.4mol/L硫酸溶液定溶到250mL容量瓶的刻度，此溶液即为空气饱和的硫酸亚铁剂量计溶液。

(3)将配制好的硫酸亚铁剂量计溶液贮存在清洁的硼硅玻璃容器中。在装入安瓿前必须进一步老化处理(在室温下放置约30天后在使用)。

2、硫酸亚铁剂量计的制备方法如下：

(1)玻璃安瓿的预处理：双联安瓿从中分开，用蒸馏水充满冲洗三次后550℃条件下至少烘烤3小时，待其冷却后置于清洁处备用；

(2)在剂量计溶液加入定量加液器之前，应充分摇动，再使其空气饱和。用全玻璃磨口定量加液器往安瓿中注入2.8mL的溶液。切勿在安瓿颈上溅溶液而使其融封时受热氧化；

(3)用煤气与氧气同时通过微型焊炬调制充分燃烧的细小蓝色火焰，迅速将安瓿熔融密封。火焰接触安瓿颈的时间应少于5-6秒。保留安瓿内液面上部空气间隙的高度，以制成的剂量计放入水中不漂浮为宜。新制备的剂量计，待其冷却后，置于阴暗处保存。

3、用硫酸亚铁剂量计溶液测定辐照量的方法如下:

(1)采用钴60γ射线以不同的时间辐照硫酸亚铁剂量计溶液；

(2)紫外可见光分光光度计检测辐照后的硫酸亚铁剂量计中三价铁含量所对应的吸光度值。紫外可见光分光光度计检测方法包括：

开机：打开电脑以及紫外可见光分光光度计；

软件的打开：直接点击图标，打开软件，点击“connection”，机器自检，待自检结束，点击“OK”；

调零：首先在参比通道放装有超纯水的比色皿调零。然后样品通道放装有超纯水的比色皿，观察吸光度，选择最小的一个，然后再次调零；

测样：用选择好的比色皿测试，首先用要测得样品润洗比色皿两到三次。然后倒入样品，点击“Start”后读取样品304nm处吸光度值。测量结束后，保存数据做进一步的计算分析；

点击“unconnection”断开连接。关闭紫外可见光分光光度计和电脑；关掉电源；用超纯水清洗用过的比色皿；整理实验台。

4、根据公式计算出吸收剂量,公式为

其中，D为剂量计吸收剂量，单位为Gy，A0是未辐照剂量的吸光度，是A0平均值，A为已辐照剂量计的吸光度，K值为280.7。

硫酸亚铁剂量计是经典的化学剂量计，可以准确的刻度辐射场剂量，但硫酸亚铁化学剂量计也有一定的缺陷，即硫酸亚铁剂量计剂量刻度范围比较窄，只有0.04-0.4kGy(X/γ射线)。

综上，本发明提供的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法的估算剂量范围为1-10kGy，和采用硫酸亚铁剂量计估算的方法相比，范围较广，并且操作简便。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其特征在于，包括：

S2、检测所述待测的转录因子IIIA溶液的二价锌离子浓度，根据所述二价锌离子浓度，通过γ射线剂量-转录因子IIIA二价锌离子浓度的对应关系式，得到所述γ射线的辐照剂量。

2.根据权利要求1所述的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其特征在于，所述γ射线剂量-转录因子IIIA二价锌离子浓度的对应关系式的求解步骤包括：

SS1、将指定份数等量的所述转录因子IIIA溶液作为测试溶液，并分别用不同强度的所述γ射线作为测试射线分别照射，得到照射后的测试溶液；

SS2、检测所述照射后的测试溶液中二价锌离子的浓度，将所述测试射线的剂量设为x轴坐标值，将对应的所述照射后的测试溶液中二价锌离子的浓度设为y轴坐标值，建立剂量-效应曲线；

SS3、将所述剂量-效应曲线进行数学拟合，得到所述γ射线剂量-转录因子IIIA二价锌离子浓度的对应关系式。

3.根据权利要求2所述的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其特征在于，在所述SS2中，检测所述照射后的测试溶液中二价锌离子的浓度的步骤包括：

SS23、根据二价锌离子测算公式计算出所述测试溶液的二价锌离子浓度。

4.根据权利要求3所述的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其特征在于，所述二价锌离子测算公式为：

所述二价锌离子浓度(mg/L)＝所述测试溶液的吸光度/所述硫酸锌标准溶液的吸光度×2(mg/L)。

5.根据权利要求2所述的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其特征在于，在所述SS1中，所述指定份数为五份。

6.根据权利要求5所述的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其特征在于，在所述SS1中，所述测试射线分别为0kGy的钴60γ射线、1kGy的钴60γ射线、2kGy的钴60γ射线、5kGy的钴60γ射线和10kGy的钴60γ射线。

7.根据权利要求1所述的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其特征在于，在所述S2中，所述γ射线剂量-转录因子IIIA二价锌离子浓度的对应关系式为y＝-2.24x²+0.08x+16.15,x为γ射线剂量,y为转录因子IIIA二价锌离子浓度。

8.根据权利要求2所述的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其特征在于，所述锌离子显色剂是2-(5-溴-2-毗啶偶氨)-5-二乙氨基苯酚(5-Br-PADAP)。

9.根据权利要求8所述的基于转录因子IIIA的γ射线辐照剂量估算方法，其特征在于，PADAP是2-(2-吡啶偶氮)-5-二乙基氨基苯酚。