Verständnis von Röntgenstrahlungsschäden

Eine bahnbrechende Studie unter Beteiligung des Fritz-Haber-Instituts in Berlin, der Universität Kassel, der Universität Heidelberg und der Universität Uppsala hat die Mechanismen aufgedeckt, durch die Röntgenstrahlen Schäden in Flüssigkeiten verursachen. Veröffentlicht in Nature Communications könnten diese Erkenntnisse zu sichereren Strahlentherapien und Röntgenuntersuchungen führen.

Wichtige Erkenntnisse

In der Studie mit dem Titel „X-ray radiation damage cycle of solvated inorganic ions“ setzten die beteiligten Wissenschaftler*innen eine Magnesiumsalzlösung Röntgenstrahlen aus. Magnesiumsalz, das im menschlichen Körper häufig vorkommt, ist für die Nervenfunktion und bestimmte DNA-Proteine von entscheidender Bedeutung. Das Forschungsteam nutzte es, um zyklische Strahlungsschäden auszulösen, wie in ihrer Arbeit beschrieben.

Röntgenstrahlen, die durch eine kurze Wellenlänge und hohe Energie gekennzeichnet sind, erzeugen in der Magnesiumsalzlösung Wasserradikale und niederenergetische Elektronen. Diese Partikel sind für ihre mutagenen Effekte bekannt, wie zum Beispiel das Verursachen von Doppelstrangbrüchen in der DNA.

Einzigartiger Strahlungszyklus

Was diesen Zyklus einzigartig macht, ist, dass die gelösten Magnesiumionen trotz ihrer anfänglichen Anregung nach der Produktion dieser Partikel in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren. Dies ermöglicht die wiederholte Freisetzung schädlicher Elektronen in einem lokalisierten Bereich, ähnlich wie das wiederholte Hämmern auf dieselbe Stelle.

Implikationen

Das Verständnis dieser Prozesse ist entscheidend. Verbesserte Kenntnisse können zu erheblichen Verbesserungen der Sicherheit und Wirksamkeit von Röntgen- und Strahlentherapiegeräten führen.