SU-E-T-495: Monte Carlo Simulations of Relative DNA Damage From KV CBCT Radiation

2013 ◽  
Vol 40 (6Part18) ◽  
pp. 319-319
Author(s):  
C Kirkby ◽  
E Ghasroddashti ◽  
Y Poirier ◽  
M Tambasco ◽  
R Stewart
Keyword(s):  
Dna Damage ◽  
Monte Carlo ◽  
Monte Carlo Simulations

scholarly journals Clinically relevant nanodosimetric simulation of DNA damage complexity from photons and protons

RSC Advances ◽  
2019 ◽  
Vol 9 (12) ◽  
pp. 6845-6858 ◽  
Author(s):  
N. T. Henthorn ◽  
J. W. Warmenhoven ◽  
M. Sotiropoulos ◽  
A. H. Aitkenhead ◽  
E. A. K. Smith ◽  
...  
Keyword(s):  
Dna Damage ◽  
Monte Carlo ◽  
Monte Carlo Simulations ◽  
Proton Therapy ◽  
Relative Biological Effectiveness ◽  
Biological Effectiveness ◽  
Mechanistic Understanding

Relative Biological Effectiveness (RBE) is a controversial and important topic in proton therapy. This work uses Monte Carlo simulations of DNA damage for protons and photons to probe this phenomenon, providing a plausible mechanistic understanding.

scholarly journals Ionizing Radiation and Complex DNA Damage: Quantifying the Radiobiological Damage Using Monte Carlo Simulations

Cancers ◽  
2020 ◽  
Vol 12 (4) ◽  
pp. 799 ◽  
Author(s):  
Konstantinos P. Chatzipapas ◽  
Panagiotis Papadimitroulas ◽  
Dimitris Emfietzoglou ◽  
Spyridon A. Kalospyros ◽  
Megumi Hada ◽  
...  
Keyword(s):  
Dna Damage ◽  
Monte Carlo ◽  
Ionizing Radiation ◽  
Monte Carlo Simulations ◽  
High Energy ◽  
Radiation Biology ◽  
Medical Procedures ◽  
Promising Tool ◽  
Need To Evaluate ◽  
Mc Simulation

Ionizing radiation is a common tool in medical procedures. Monte Carlo (MC) techniques are widely used when dosimetry is the matter of investigation. The scientific community has invested, over the last 20 years, a lot of effort into improving the knowledge of radiation biology. The present article aims to summarize the understanding of the field of DNA damage response (DDR) to ionizing radiation by providing an overview on MC simulation studies that try to explain several aspects of radiation biology. The need for accurate techniques for the quantification of DNA damage is crucial, as it becomes a clinical need to evaluate the outcome of various applications including both low- and high-energy radiation medical procedures. Understanding DNA repair processes would improve radiation therapy procedures. Monte Carlo simulations are a promising tool in radiobiology studies, as there are clear prospects for more advanced tools that could be used in multidisciplinary studies, in the fields of physics, medicine, biology and chemistry. Still, lot of effort is needed to evolve MC simulation tools and apply them in multiscale studies starting from small DNA segments and reaching a population of cells.

Monte Carlo simulations of energy deposition and DNA damage using TOPAS-nBio

2020 ◽  
Vol 65 (22) ◽  
pp. 225007
Author(s):  
Jianan Wu ◽  
Yaoqin Xie ◽  
Luhua Wang ◽  
Yuenan Wang
Keyword(s):  
Dna Damage ◽  
Monte Carlo ◽  
Monte Carlo Simulations ◽  
Energy Deposition

Monte Carlo simulations and measurement of DNA damage from x-ray-triggered Auger cascades in iododeoxyuridine (IUdR)

2001 ◽  
Vol 40 (3) ◽  
pp. 199-206 ◽  
Author(s):  
S. J. Karnas ◽  
V. V. Moiseenko ◽  
E. Yu ◽  
P. Truong ◽  
J. J. Battista
Keyword(s):  
Dna Damage ◽  
Monte Carlo ◽  
Monte Carlo Simulations ◽  
X Ray

scholarly journals EP-1997: Monte Carlo simulations of direct DNA damage on gold nanoparticle enhanced proton therapy

2018 ◽  
Vol 127 ◽  
pp. S1086
Author(s):  
M. Sotiropoulos ◽  
N.T. Henthorn ◽  
J.W. Warmenhoven ◽  
R.I. Mackay ◽  
K.J. Kirkby ◽  
...  
Keyword(s):  
Dna Damage ◽  
Monte Carlo ◽  
Monte Carlo Simulations ◽  
Gold Nanoparticle ◽  
Proton Therapy

Development of cell and protein scale dosimetry tools, and their applications for the optimization of therapeutic protocols using Monte Carlo simulations

2021 ◽  
Author(s):  
Κωνσταντίνος Χατζηπαπάς
Keyword(s):  
Dna Damage ◽  
Monte Carlo ◽  
Ionizing Radiation ◽  
Monte Carlo Simulations ◽  
Dna Damage Response ◽  
Damage Response ◽  
Therapeutic Protocols

Η παρούσα διδακτορική μελέτη, με τίτλο «Ανάπτυξη εργαλείων δοσιμετρίας σε κυτταρικό και πρωτεϊνικό επίπεδο και εφαρμογή τους για τη βελτιστοποίηση θεραπευτικών πρωτοκόλλων με τη χρήση προσομοιώσεων Monte Carlo», είχε ως στόχο την ανάπτυξη ενός εργαλείου υπολογισμού που θα έχει την ικανότητα να εκτιμά την απόκριση του DNA σε βλάβες (DDR) που δημιουργούνται όταν ιονίζουσα ακτινοβολία (IR) αλληλεπιδρά με τη έμβια ύλη. Αυτό το υπολογιστικό εργαλείο στοχεύει στη χρήση του σε κλινικές εφαρμογές είτε για προσομοιώσεις είτε για τη χρήση δεδομένων που έχουν παραχθεί από τη χρήση του. Απώτερος στόχος είναι η βελτιστοποίηση και η εξατομίκευση θεραπευτικών και απεικονιστικών κλινικών πρωτοκόλλων.Η διατριβή έχει οργανωθεί σε 5 κεφάλαια, για την εύκολη κατανόηση του συνόλου της μελέτης. Στο πρώτο κεφάλαιο συζητούνται κάποιες γενικές εισαγωγικές θεωρητικές έννοιες σχετικά με τον τομέα της ραδιοβιολογίας και τη χρησιμότητα της μικρο- και νανο-δοσιμετρίας. Παρουσιάζονται επίσης οι δημοσιεύσεις που εκπονήθηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της διδακτορικής διατριβής (ΔΔ). Το δεύτερο κεφάλαιο αποτελεί μια αναλυτική ανασκόπηση των μελετών που έχουν διερευνήσει διάφορες πτυχές των διαδικασιών προσομοίωσης σχετικά με τον ποσοτικό προσδιορισμό της βλάβης του DNA από την ιονίζουσα ακτινοβολία. Οι κώδικες περιγραφής των τροχιών που ακολουθούνται από στοιχειώδη σωμάτια συζητούνται εκτενώς σε αυτό το κεφάλαιο. Επιπλέον, διάφορες τεχνικές σχετικά με το σχεδιασμό τρισδιάστατων μοντέλων μορίων DNA, καθώς και τεχνικές αποκατάστασης της βλάβης του DNA συζητούνται επίσης σε αυτό το κεφάλαιο.Το τρίτο κεφάλαιο περιγράφει μια νέα τεχνική που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο αυτής της μελέτης. Αυτή η τεχνική περιλαμβάνει τη χρήση ενός πρωτοτύπου DNA δοσιμέτρου, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για τον ποσοτικό προσδιορισμό των σημείων διπλής διάσπασης της έλικας του DNA (DSB), όταν γραμμικά μόρια DNA ακτινοβολούνται από ένα κλινικό γραμμικό επιταχυντή (LINAC). Αυτή η πειραματική διαδικασία στη συνέχεια μοντελοποιήθηκε και προσομοιώθηκε στο Geant4-DNA. Αυτή η διαδικασία επικυρώθηκε και παράλληλα αναπτύχθηκε ένα μαθηματικό μοντέλο, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συσχετίσει τη δόση με τον αριθμό των DNA DSB.Το τέταρτο κεφάλαιο περιγράφει την πλατφόρμα προσομοίωσης που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της παρούσας διδακτορικής εργασίας. Το IDDRRA (DNA Damage Response to Ionizing RAdiation) είναι μια εργαλειοθήκη που αναπτύχθηκε για να χρησιμοποιηθεί στην κλινική πράξη, για τον ποσοτικό προσδιορισμό της DDR. Το IDDRRA περιλαμβάνει εξειδικευμένα εργαλεία για το σχεδιασμό τρισδιάστατων μορίων DNA, την προσομοίωση της ακτινοβόλησης τέτοιων μοντέλων, καθώς και τη διαδικασία ανάλυσης των παραγόμενων αποτελεσμάτων. Κάθε εργαλείο που περιέχεται στο IDDRRA έχει αναπτυχθεί ειδικά για χρήση μέσω της πλατφόρμας, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ξεχωριστά.Το πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο αυτής της ΔΔ συζητά τα αποτέλεσμα της μελέτης, στο σύνολό τους, καθώς και προοπτικές για μελλοντικούς ερευνητές στον τομέα. Παρατηρείται, ότι η μελέτη της DDR είναι ένα ενεργό πεδίο έρευνας, καθώς εκτός από τις κλινικές εφαρμογές, πολλές μελέτες έχουν επικεντρωθεί στην ποσοτικοποίηση της βλάβης που προκαλείται στους αστροναύτες κατά τη διάρκεια των ταξιδιών στο διάστημα, καθώς και στο γενικό πληθυσμό που έχει πρόσφατα εμπλακεί σε τέτοιου είδους ταξίδια.

Low-voltage EDS of magnesium ferrite Dendrites in a FEG-SEM

1996 ◽  
Vol 54 ◽  
pp. 478-479
Author(s):  
Matthew T. Johnson ◽  
Ian M. Anderson ◽  
Jim Bentley ◽  
C. Barry Carter
Keyword(s):  
Monte Carlo ◽  
Quantitative Analysis ◽  
Monte Carlo Simulations ◽  
Cross Section ◽  
Spatial Resolution ◽  
Low Voltage ◽  
Magnesium Ferrite ◽  
X Ray ◽  
Interaction Volume ◽  
Ferrite Spinel

Energy-dispersive X-ray spectrometry (EDS) performed at low (≤ 5 kV) accelerating voltages in the SEM has the potential for providing quantitative microanalytical information with a spatial resolution of ∼100 nm. In the present work, EDS analyses were performed on magnesium ferrite spinel [(MgxFe1−x)Fe2O4] dendrites embedded in a MgO matrix, as shown in Fig. 1. spatial resolution of X-ray microanalysis at conventional accelerating voltages is insufficient for the quantitative analysis of these dendrites, which have widths of the order of a few hundred nanometers, without deconvolution of contributions from the MgO matrix. However, Monte Carlo simulations indicate that the interaction volume for MgFe2O4 is ∼150 nm at 3 kV accelerating voltage and therefore sufficient to analyze the dendrites without matrix contributions.Single-crystal {001}-oriented MgO was reacted with hematite (Fe2O3) powder for 6 h at 1450°C in air and furnace cooled. The specimen was then cleaved to expose a clean cross-section suitable for microanalysis.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document