Radiobiologia

A.A. 2018/2019
Insegnamento per
6
Crediti massimi
42
Ore totali
SSD
FIS/07
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Il corso intende presentare allo studente lo stato delle conoscenze sugli effetti dell'interazione dei diversi tipi di radiazione ionizzante con la materia vivente , ai diversi livelli di organizzazione biologica, attraverso l'analisi dei risultati di studi sperimentali ed epidemiologici e dei relativi modelli interpretativi . Le conoscenze acquisite sono utili a chi opererà , oltre che nella ricerca in questo campo, in ambito aziendale di tipo medico e nel campo della radioprotezione.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
FIS/07 - FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) - CFU: 6
Lezioni: 42 ore
Docente: Bettega Daniela
Programma
Introduzione
Interazione radiazione-materia (richiami). Assorbimento di energia a livello microscopico e a livello di traccia. Grandezze fisiche di interesse radiobiologico (Dose, LET , grandezze microdosimetriche) . Aspetti chimici dell'assorbimento di energia, la radiolisi dell'acqua .

Introduzione alla biologia cellulare e ai meccanismi di proliferazione cellulare. Effetti delle radiazioni sul DNA e meccanismi di riparazione del danno radioindotto. Aberrazioni cromosomiche. Inattivazione della capacità proliferativa cellulare. Teorie e modelli della sopravvivenza cellulare. Apoptosi.Mutazioni e trasformazione neoplastica da radiazione. Instabilità genomica. Effetti " bystander " e adattativi .

Fattori che modificano la risposta cellulare alla radiazione
Effetti di ciclo. Effetto ossigeno, sostanze radioprotettive e radiosensibilizzanti . Effetti della distribuzione temporale della dose. Effetti di LET della radiazione.

Effetti dell'esposizione a radiazione di tessuti, organi e dell'intero organismo .
Effetti acuti: radiosensibilità di tessuti ed organi. Sindromi da panirradiazione. Effetti a livello prenatale.
Effetti a lungo termine: Effetti non stocastici in tessuti ed organi. Effetti stocastici: radiocancerogenesi in sistemi animali sperimentali e in popolazioni umane ( dati epidemiologici per sorgenti di radiazione naturali o artificiali ) , effetti genetici.

Radiobiologia in radioterapia
Crescita cellulare in tessuti normali e tumorali. Modelli sperimentali. Curve dose-risposta in radioterapia. Effetti del frazionamento e dell'intensità di dose in radioterapia, calcolo delle relazioni isoeffetto. Ruolo dell'ossigeno nella risposta dei tessuti tumorali. Altri fattori che modulano la risposta del tumore alla radioterapia: dimensioni, ripopolamento, radiosensibilità intrinseca. Probabilità di controllo del tumore e degli effetti nei tessuti sani circostanti.
Basi fisiche e radiobiologiche dell'adroterapia.

Radiobiologia nella radioprotezione spaziale
Propedeuticità
Fisica Sanitaria 1
Prerequisiti e modalità di esame
PREREQUISITI
Radiazioni ionizzanti, decadimenti , reazioni nucleari. Sorgenti di radiazioni
Interazione radiazione -materia e relative grandezze fisiche. Dose e relative unità di misura .
Conoscenze basilari di chimica generale.

MODALITA' D'ESAME
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso.
Metodi didattici
Modalità di frequenza:
Fortemente consigliata;
Modalità di erogazione:
Tradizionale.
Materiale didattico e bibliografia
Radiation Biophysics , E. Alpen. Biological Radiation Effects , J. Kiefer. Basic Clinical Radiobiology- Ed. G. Steel. UNSCEAR
Reports e articoli della letteratura.
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
lunedì ore 12
Sezione Fisica Medica, Dipartimento di Fisica , Via Celoria 16