Computer modeling of radiation effects

放射線の生物作用のコンピュータシミュレーション

大内 則幸

Ouchi, Noriyuki

低線量放射線により生物影響、つまり低線量リスク評価は医療被曝も含むさまざまな被曝や放射線防護の観点から年々重要性を増してきている。今回われわれが発表するのは、それら低線量の放射線影響を調べるためのコンピュータによるシミュレーションとモデル化についてである。コンピュータシミュレーション及びモデリングは、低線量の放射線影響のように実験的に調べるのが困難であるようなスケールの空間、及び時間領域の現象が対象であるため、非常に有効である。今回われわれの発表では、おもに分子原子レベルから細胞レベルまでに関する3つのステージ、(1)放射線によるDNA鎖切断,(2)分子動力学によるDNA損傷修復の研究,(3)細胞レベルの腫瘍形成ダイナミクス、に関する研究を紹介する。

Biological effects of low-dose radiation are studied by computational methods. Assessing the risks of low-dose radiation, i.e. radiation induced cancer, is getting worth for the study of public health due to many types of exposures, medical exposures, and for the radiation protection view points. Here we introduce our on going study of describing low-dose radiation effects. Computer modeling and simulation are quite effective to clarify the mechanism of radiation effects since a phenomenon taking place in a small region in a very short time can be observed which is difficult to examine by experimental approaches. We will show our researches concerning the 3 stages of the radiation effects from atomic level to cellular level, (1) Simulation of DNA strand breaks by ionizing radiation, (2) Molecular dynamical study of the DNA lesion repair, (3) modeling and simulation of the cellular level tumorigenesis.