Mimo istotnego rozwoju nauki i techniki w zakresie wykorzystania promieniowania jonizującego w medycynie, nadal mierzymy się z wyzwaniami związanymi z precyzyjną charakterystyką ilości i jakości użytego promieniowania. Powszechnie stosowane makroskopowe, uśrednione wielkości fizyczne takie jak dawka, LET czy RBE nie dotykają istoty zagadnienia. Dziś już nie ulega wątpliwości, że to DNA jest strukturą biologiczną najbardziej wrażliwą na oddziaływanie promieniowania jonizującego i to rozkład aktów jonizacji w skali charakterystycznej dla średnicy nici DNA, a więc pojedynczych nanometrów, powinien stanowić podstawę do analizy biologicznej skuteczności promieniowania jonizującego. Zaprezentowane zostaną wyniki próby powiązania fundamentalnych koncepcji nanodozymetrycznych z wielkościami radiobiologicznymi, charakteryzującymi przeżywalność linii komórkowej V79 po napromienianiu wiązką jonów. W badaniach wykorzystaliśmy dane radiobiologiczne dla tej dobrze poznanej linii z bazy PIDE [1] i skorelowaliśmy przekroje czynne na dezaktywację z wielkościami nanodozymetrycznymi charakteryzującymi promieniowanie użyte do naświetlania. Do uzyskania danych nanodozymetrycznych użyto symulacji Monte Carlo nanodozymetru Jet Counter, opartych na kodach Geant4-DNA opcja 4. Poprzednie podejścia opierały się na wykorzystaniu F2, czyli skumulowanego prawdopodobieństwa powstania klastra o rozmiarze wynoszącym co najmniej 2 [2,3]. Jasnym jest jednak, że duże klastry mają większą szansę na doprowadzenie do uszkodzenia letalnego niż akt 2 jonizacji w objętości tarczowej. Dlatego też proponujemy wielkość R2, która uwzględnia zarówno prawdopodobieństwo powstania klastra o danym rozmiarze, jak i prawdopodobieństwo powstania uszkodzenia potencjalnie letalnego. Proponowany model oparty na R2 na ten moment nie uwzględnia kroków pośrednich, ale zapewnia dobrą zgodność danych. 

[1] Friedrich T, Scholz U, Elsässer T, Durante M, Scholz M. Systematic analysis of RBE and related quantities using a database of cell survival experiments with ion beam irradiation. J Radiat Res, 54 (3), pp. 494-514 (2013). doi:10.1093/jrr/rrs114 

[2] Grosswendt B. Nanodosimetry, from radiation physics to radiation biology. Radiat Prot Dosimetry, 115(1-4), pp. 1-9 (2005). doi: 10.1093/rpd/nci152 

[3] Conte V, Selva A, Colautti P, Hilgers G, Rabus H, Bantsar A, Pietrzak M, Pszona S. NANODOSIMETRY: TOWARDS A NEW CONCEPT OF RADIATION QUALITY. Radiat Prot Dosimetry, 180(1-4), pp. 150-156 (2018). doi: 10.1093/rpd/ncx175