bericht forschungs· und entwicklungsarbeiten im jahre ... - Bibliothek

12/68/2 Aufklärung der durch Strahlung im
Erbgut von Lebewesen hervorgerufenen
Reaktionen
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Abb.l:
Stunden--
Abnahme der DNS-Synthese (%3H-Thymidinmarkierter Zellen
im Rattendarm llach Injektion von DTPA (2 mmol' kg-·1).
setzt, wobei das Antidot selbst auch bei längerer
Verabfolgung frei von unerwünschten Nebenwirkungen
ist, so daß es ohne Vorbehalt der Humanmedizin
empfohlen werden kann. Die erst für 1971
geplanten orientierenden Untersuchungen über die
Dekorporation von Gold konnten bereits 1970
durchgeführt werden. Die geprüften Chelatbildner,
insbesondere D-Penicillamin, erwiesen sich als
praktisch wirkungslos (3751), so daß die bisher
übliche Behandlung der Komplikationen bei der
Goldtherapie mit Penicillamin der experimentellen
Grundlage entbehrt.
e) Der vorgesehene Beginn der Untersuchungen an
Transuranen hat sich in starkem Maße verzögert,
da die vom IRCH zur Verfügung gestellten Räume
erst im 2. Quartal nach Durchführung der notwendigen
baulichen Veränderungen bezogen werden
konnten und da Spezialapparaturen erst im
3. Quartal bzw. überhaupt noch nicht geliefert
wurden. Die Tätigkeit der Abteilung mußte sich
som it auf methodische Vorstudien beschränken.
Im einzelnen wurde das Verfahren zur Aufarbeitung
biologischer Proben und der Nachweis von
239 Pu und 241 Am mittels Flüssigszintillatoren
modifiziert und wesentlich verbessert. Es wurden
Methoden zur routinemäßigen Herstellung von sog.
monomeren 239 Pu-Lösungen entwickelt und die
vergleichenden Untersuchungen über die Dekorporation
von 239 Pu durch Ca-DTPA und
Zn-DTPA begonnen.
D) Es wurde eine neue Methode zur Aufarbeitung
biologischer Proben für die 14C-Bestimmung mit
Flüssigszintillator entwickelt (3758).
A) Die am Erbgut, der Desoxyribonukleinsäure (DNS)
entstehenden Radikale wurden mit Hilfe der Elektronen-Spin-
Resonanz-Methode weiter untersucht.
Es wurde eine Apparatur zur Bestimmung der Radikalausbeute
bei sehr tiefen Temperaturen (flüssiges
Helium) erbaut und mit Probemessungen begonnen,
um auf diese Weise ein lückenloses Bild
von den primären Prozessen der Radikalentstehung
zu erhalten. Daneben wurden die sekundären Prozesse,
d. h. die Weiterreaktion der strahleninduzierten
Radikale, mit der sog. Flow-technique bearbeitet.
Dabei konnte durch Experimente an DNS-Bausteinen
endgültig bewiesen werden, daß die Schutzwirkung
der schwefelhaltigen Strahlenschutzsubstanzen
in wässriger Lösung auf einer Übertragung
von Wasserstoff vom Schutzstoff an das geschädigte
Biomolekül beruht, wodurch die Schadensstelle
wieder beseitigt wird (3021). In Zusammenhang
mit den Untersuchungen über die primären Schädigungsprozesse
der Strahlenwirkung wurden, über
das F + E-Programm hinausgehend, Versuche mit
extrem kurzweiligem Vakuum-Ultraviolett-Licht
durchgeführt, um die Häufigkeit der Brucherzeugung
in DNS bei verschiedenen Quantenenergien
im Übergangsbereich zwischen Anregungen und
lonisationen zu ermitteln. Als Strahlenquelle
diente dabei ein im IStB gebauter lichtstarker Vakuum-UV-Monochromator
(Abb. 2).
B) Die Bedeutung des durch Strahlung erzeugten atomaren
Wasserstoffs für die biologische Strahlenreaktion
wurde mit DNS-Bausteinen und infektiöser
Bakteriophagen-DNS untersucht. Es zeigte
sich, daß Wasserstoffatome die biologische Funktionsfähigkeit
von Enzymen, DNS und ganzen
Bakteriophagen zu zerstören vermögen, wobei die
Inaktivierungskinetik mit der von ionisierenden
Strahlen gleich ist (3017). Experimente in wässriger
Lösung ergaben den sehr wertvollen und viele
bisher bestehende Widersprüche aufklärenden Befund,
daß neben der chemischen Reaktion des atomaren
Wasserstoffs mit den Biomolekülen auch
Energieübertragungsprozesse von angeregten Wasserstoffatomen
und -Molekülen eine Rolle spielen.
Ein Teil dieser Wirkung kommt durch direkte
Energieübertragung von den angeregten Spezies auf
die Biomoleküle zustande. Daneben wird ein beträchtlicher
Teil der Schäden dadurch erzeugt, daß
die Anregungsenergie zunächst auf Wassermoleküle
übertragen wird; die bei der Aufspaltung des Wassers
entstehenden OH-Radikale reagieren ihrerseits
mit den gelösten Biomolekülen unter Ausbildung
eines Strahlenschadens (3745).
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