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细胞生存曲线 细胞死亡 一个细胞有能力无限增殖并由单一细胞形成一个大菌落称为「可形成群落的」。 肿瘤细胞可以在细胞培养液中无限制的生长。 正常细胞必须通过转变才能在培养液中无限制生长。 对于生长在培养液中的细胞，持续生长能力的丧失被称为生殖死亡。 经过辐照以后，细胞或许仍然保持完好状态，能够生成蛋白质，合成新的 DNA ，甚至能进 行一两次细胞分裂。但如果它丧失了无限生殖的能力，细胞就被认为已经死亡。 很高的辐照剂量（10000rad 或100Gy）能够使全部细胞功能崩溃。 比较而言，导致丧失生殖能力的平均致死剂量通常小于2Gy 。 图像已删 图3.1 Hall，Eric J 著 放射线研究人员的放射生物学 第五版 费城 PA ：Lippincott Williams Wilkins, 2000 可形成菌落的存活分析： 从一个活性生长体轻轻刮下来或利用胰岛素获得细胞 单位体积内细胞数量通过手工决定（血球计）或电子方法决定（库尔特计数器） 把已知数目的细胞放在干净的盘子里。若细胞培养1-2 周，可形成菌落的细胞会形成巨 观上可见到的菌落能被固定、染色与计数。 必非每个细胞作种将能形成一个菌落，即使未经过照射，由于一些因素如计数时算错、 操作错误、生长基质并非最佳等等。植盘率(PE)定义为观察到菌落的数目∕放入盘中的 细胞数目。 PE ＝观察到的群落数/培育的细胞数 一排培育细胞的盘子接受的辐射剂量不断递增。为了得到易于计数的群落数，培育的细 胞数也不断递增。存活分率（Surviving fraction，SF）定义为计数得到的菌落数除以经 培育效率因子修正后的培育细胞数。 SF＝计数得到的群落数/ （培育的细胞数×PE/100 ） 图像已删 Hall 书中图3.2 ÷ 细胞存活曲线 细胞存活数据一般绘制成存活分率vs. 剂量的对数图。 为了比较这些曲线，利用致命性机制的假设模型可以很方便地用数学的办法来描述它们。 对于细胞生存曲线形状的理解还有争论，数学上如何最好的去拟合这些数据也同样存在争 论。 图像已删 Turner J. E. 著 原子，辐射，和辐射防护，第二版 纽约：Wiley －Interscience，1995 两种基本的细胞生存曲线 直线的（指数的）或曲线的 放射敏感性和细胞周期 图像已删 Hall 书中图4.11 细胞周期时间举例： 细胞周期阶段 CHO 仓鼠 HeLa 人类 TC 11 24 TM 1 1 TS 6 8 TG1 3 4 TG2 1 11 图像已删 Turner 书中图1.5 靶原理 靶原理起源于实验剂量响应曲线的研究工作。 这里假设每次“击中”导致一个“失活”，即单击单靶模型。 每个细胞有一个单靶。 靶的失活将杀死细胞。 线性生存曲线 利用高LET 射线对细胞进行辐射产生线性生存曲线。生存份额S 和剂量D 之间的关系为： 这里：S 是生存下来的细胞数， －α是斜率， D 是输送的辐射剂量。 这个关系式通常表示为： ，此处定义D ＝1/α。