VLIZB021 Ionizující záření v biologii a medicíně

Lékařská fakulta
jaro 2021
Rozsah
2/0/0. 15. 3 kr. Ukončení: z.
Vyučováno online.
Vyučující
doc. Mgr. Vladan Bernard, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Ing. Marek Dostál, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Vojtěch Mornstein, CSc. (přednášející)
Marta Vágnerová (pomocník)
Garance
prof. RNDr. Vojtěch Mornstein, CSc.
Biofyzikální ústav – Teoretická pracoviště – Lékařská fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Vojtěch Mornstein, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Biofyzikální ústav – Teoretická pracoviště – Lékařská fakulta
Předpoklady
Zájem o hlubší znalosti v oblasti radiační biofyziky.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.

Předmět si smí zapsat nejvýše 20 stud.
Momentální stav registrace a zápisu: zapsáno: 5/20, pouze zareg.: 0/20
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Studenti se zájmem o tuto problematiku se hlouběji seznámí s radioaktivitou, dosimetrií a dosimetrickými veličinami, radiochemií vody a radiochemickým poškozením DNA. Dále budou hlouběji poučeni o různých modelem účinku záření na buňky, včetně ovlivňování radiosensitivity a radioresistence (s důrazem na kyslíkový efekt). Podrobněji budou osvětleny stochastické a deterministické, akutní i pozdní účinky na úrovni tkání, včetně tkání nádorových. V přiměřeném rozsahu budou seznámeni s podstatou radiační kancerogeneze. Studenti budou seznámeni s metabolismem radionuklidů, přirozenými zdroji záření i s dopadem jaderné energie na životní prostředí.
Výstupy z učení
Po absolvování tohoto předmětu budou studenti lépe připraveni pro práci v těch oblastech medicíny, kde je využíváno ionizující záření (radiologie, nukleární medicína, radioterapie). Budou mít hlubší znalosti o radioaktivitě, dosimetrii, radiochemii vody a radiochemickým poškozením DNA. Budou vědět o různých modelem účinku záření na buňky, o ovlivňování radiosensitivity a radioresistence (s důrazem na kyslíkový efekt). Lépe rozliší stochastické a deterministické, akutní i pozdní účinky na úrovni tkání, včetně tkání nádorových. Budou chápat podstatu radiační kancerogeneze. Budou vědět podstatně více o zvláštnostech metabolismu radionuklidů, o zdrojích záření a o jejich dopadu životní prostředí.
Osnova
  • 1. Úvod. Standardní model jako základní popis mikrosvěta. 2. Radioaktivita – druhy, popis radioaktivní přeměny, zákonitosti a znalosti důležité pro biomedicínské vědy 3. Dosimetrie: Interakce záření s hmotou, energie záření, hlavní dozimetrické veličiny, dozimetrické metody 4. Chemie záření: Radiolýza vody – vyjádření výtěžku – Frickeův dozimetr – přímý a nepřímý účinek – poškození a oprava DNA – správnost oprav 5. Teorie a modely přežití buněk: Křivky přežití a způsoby jejich modelování - single hit, multi-target – molekulární model - lineárně-kvadratický (LQ) model 6. Radiosensitivita a radioresistence: Modifikace odpovědi na účinek záření – vliv teploty, kyslíkový efekt, thioly, aromatické nitrosloučeniny. Experimentální přístupy 7. Radiobiologie normálních tkání: Stochastické a deterministické účinky, akutní a pozdní účinky. Smrt buněk, klasifikace tkání podle odpovědi na ozáření. Experimentální přístupy. 8. Radiobiologie nádorových tkání: Teorie růstu nádorové populace. Experimentální přístupy. 9. Pozdní účinky na normální tkáně: Účinky na jednotlivé orgány, efekt frakcionace pro ochranu normálních tkání i radioterapii. 10. Radiační kancerogeneze (biofyzikální podstata) 11. Metabolismus radionuklidů, přirozené zdroje záření (radionuklidy a další zdroje záření v životním prostředí) 12. Co je nutno znát o jaderné energetice, jaderných zbraních a jaderných katastrofách
Literatura
    doporučená literatura
  • PODZIMEK, František. Radiologická fyzika : fyzika ionizujícího záření. 1. vydání. V Praze: České vysoké učení technické. 334 stran. ISBN 9788001053195. 2013. info
  • KUNA, Pavel. Klinická radiobiologie. Edited by Leoš Navrátil. 1. vyd. Praha: Manus. 222 s. ISBN 8086571092. 2005. info
Výukové metody
přednáška s diskusí
Metody hodnocení
Zápočet bude udělen za dobrou účast a aktivitu v průběhu přednášek. V případě potřeby bude použit jednoduchý zápočtový test.
Informace učitele
http://www.med.muni.cz/biofyz/radiologieBC.htm
Studentům jsou poskytovány přednášky v elektronické podobě.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024.