קרינה - לטוב ולרע

01.03.1998
מימין לשמאל: ד"ר סרגי שצ'מלינין , ד"ר רחל צ'צ'יק ופרופ' עמוס ברסקין
 
גלאי חלקיקים וגלאי קרינה מתקשרים בדרך כלל למחקרים בפיסיקה. אבל צוות מדענים במכון ויצמן למדע מפתח בימים אלה גלאי קרינה ושיטות לניטור קרינה המיועדים לשימוש בעולם הביו-רפואה. גלאים אלה, שעשויים להוות כלים בסיסיים ברפואה המודרנית העתידית, יאפשרו להבין ולמדוד את הנזק שקרינה (כגון אלומות חלקיקים וקרינת גאמה) גורמת לחומר הגנטי, DNA, ובכך ייעלו במידה ניכרת את טיפולי הקרינה הניתנים, בין היתר, לחולי סרטן.
 
רופאים המבקשים להרוס גידולים סרטניים משגרים לעברם אלומות של פרוטונים, או קרינת גאמה. הקרינה הורסת מולקולות חיוניות בתא, מבקעת את החומר הגנטי וגורמת בכך למותם של תאי הגידול הסרטני. אבל מהי עוצמת הקרינה המזערית הדרושה לטיפול? כיצד להבטיח את יעילות הטיפול מבלי להניח לגוף לספוג קרינה רבה מדי, דבר שעלול לגרום השפעות לוואי בלתי רצויות?
 
כדי לענות על השאלות האלה מבקשים המדענים לדעת מתי מבקעים החלקיקים את שני הגדילים של מולקולת ה- DNA (דבר שאינו מאפשר לתא לתקן את הליקוי). הסיכוי שקיטוע כזה יתחולל גדל, ככל שמתגברת צפיפות הפגיעה של הקרינה ב- DNA. מכאן שידיעת שיעורי הפגיעה עשויה לסייע למדענים לקבוע את כמות ההקרנה הדרושה. מדענים במקומות שונים בעולם ניסו לפתח שיטות לביצוע מדידות כאלה, אך עד כה לא הצליחו להגיע לרמת הדיוק הנדרשת. כאן בדיוק נכנסו לתמונה פרופ' עמוס ברסקין, ד"ר סרגי שצ'מלינין וד"ר רחל צ'צ'יק ממכון ויצמן למדע, המשתפים פעולה בתחום זה עם מדענים מאיטליה ומארה"ב.
 
החוקרים פיתחו שיטה מקורית המבצעת מדידה מדויקת פי מאה מכל מערכת הבוחנת תוצאות של פגיעת קרינה בחומר. בלב המערכת מוצבת בועת גז המהווה דגם של תא חי. הקרינה הפוגעת במולקולות הגז שבבועה משחררת אלקטרונים המוסעים אל מחוץ לבועה ומוכפלים בעוצמה רבה, כך שגלאי הקרינה יוכל למדוד אותם. המערכת בנויה כך שהאלקטרונים המגיעים אל הגלאי בהפרשי זמנים מעידים על ההתפלגות המרחבית הראשונית (הצפיפות) של פגיעת חלקיקי הקרינה במולקולות הגז. הדיוק שבו נמדדת ההתפלגות הזאת בגז שווה לכעשירית המרחק שבין שני גדילי מולקולת ה-DNA, דבר שיאפשר לקבוע לראשונה את הסיכוי שהקרינה תגרום נזק בלתי הפיך לחומר הגנטי. בדרך זו אפשר יהיה לקבוע את רמת הקרינה שמעבר לה עלול להיגרם נזק בלתי הפיך לחומר הגנטי. ידיעת הרמה הזאת תאפשר לרופאים להשתמש ביעילות רבה יותר בקרינה, לצורך הריסת גידולים סרטניים.
 
הבנה טובה יותר של הדרך שבה קרינה גורמת נזק לחומר, תסייע גם בקביעת תקנים מדויקים לרמת קרינה מותרת, למשל, במקומות עבודה, בדימות רפואי; וכן בהבנת תהליכים של היווצרות נזקי קרינה ברכיבים אלקטרוניים. הבנה זו עשוי לסייע בפיתוח דרכים להגנה על רכיבים כאלה הכלולים בלוויינים, העלולים להינזק מ"רוח השמש" או מהקרינה הקוסמית.

לשיתוף:

 

 

 

 

פודקאסטים
אינסטגרם