방사선의방사선의 음과 음과 양양 · 2012-07-13 · 유방암 간암 ct 영상 위암...

방사선의방사선의 음과음과 양양

이화여자대학교 약학대학

이 윤 실이 윤 실

이화여자대학교이화여자대학교 약학대학약학대학

방사선이란 ?방사선이란 ?


방사선은 원자에서 나오는 에너지임방사선은 원자에서 나 는 에너지임

방사선은 에너지를 가진 입자의 흐름이며 빛의 일종임

방사선은 눈에 보이지도 않고, 냄새나 맛도 없음 방사선은 눈에 보이지도 않고, 냄새나 맛도 없음


원자력이란 ? 큰 원자핵이 분열해 작고 안정된 원자핵으로 변환되는 것을 핵분열 반응이라 한다.

작은 원자핵이 결합하여 더 크고 안정된 원자핵으로 변해가는 것을 핵융합 반응이라

한다.

원자핵들은 안정된 상태에 있으므로 핵분열이나 핵융합 반응이 쉽게 일어나지는 않

지만 불안정한 원자들은 외부에서 에너지가 가해지면 핵반응이 일어나고 더 안정된

원소로 바뀌면서 에너지를 외부로 방출한다. 이 에너지가 바로 원자력이다

우라늄의 핵분열

저농축우라늄 원자력발전

천연우라늄

(U235 95%이상)

고농축우라늄

(U235 95%이상)

원자폭탄

방사선의 종류방사선의 종류


알파선 : 헬륨원자핵의 흐름 (양성자 2 중성자2) 알파선 : 헬륨원자핵의 흐름 (양성자 2, 중성자2)

베타선 : 전자의 흐름베타선 전자의 름

감마선: 빛 에너지

X-선: 빛 에너지


(Newton Highlight: 원자력 발전과 방사능)

방사선방사선 종류에종류에 따른따른 투과력투과력


방사선의 역사방사선의 역사


미지의 방사선 - X 선 발견미지의 방사선 - X 선 발견

독일 물리학자

실험 중 우연히 고에너지 방사선 발견(1895/11/8)실험 중 우연히 고에너지 방사선 발견(1895/11/8)

음극선에 관한 연구중 검은종이등의 불투명체를 뚫고

지나가는 미지의 방사선 발견. “정체를 모른다”는

의미로 “X-선”이라고 명명.

뢴트겐Wilhelm Conrad Röntgen

최초 노벨 물리학상 수상(1901)

g

(1845-1923)


방사성 동위원소의 발견방사성 동위원소의 발견

베 렐베크렐

“Uranium으로부터 자연 방사성을 발견한 공로”

퀴리 부부

“방사성 원소(라듐, 라돈)를 발견한 공로”


인공 동위원소의 생성인공 동위원소의 생성

알루미늄 + 알파선 인

졸리오, 이레네 퀴리 부부이화여자대학교이화여자대학교 약학대학약학대학

자연방사선자연방사선


우주 탄생과 방사선우주 탄생과 방사선

방사선이란? 에너지 전달매체!


자연 방사선 분포자연 방사선 분포

단위 : 렘/연

( ) : 최대값( ) 최대값

환경 방사선 발생원환경 방사선 발생원

기타(낙진 등) 1%

치료 방사선 4%

소비재 3%

의료용 X-선 11%

치료 방사선 4%

우주선 8%

라돈55%

지각방사선 8%

인체내방사선 11%


방사선은 우리 생활의 일부방사선은 우리 생활의 일부

자연방사선 인공방사선

1,500

CT 촬영

500

100

55

방사선의방사선의 이용이용

약의 양면성과 같음약의 양면성과 같음

약의 양면성약의 양면성

치료/에너지치료/에너지부작용/환경영향부작용/환경영향

풍부하고 값싼 에너지 과도한 피폭시 인체영향

(“양”)(“양”)부작용/환경영향

(“음”)

부작용/환경영향

(“음”)

풍부하고 값싼 에너지

방사선 이용 가능

과도한 피폭시 인체영향

환경 영향


세계의세계의 전력소비전력소비 지도지도

출처 : NASA


방사선의 “음”효과방사선의 음 효과


방사선에 대한 악몽으로부터…

방사선에방사선에 의한의한 유전자손상유전자손상방사선에방사선에 의한의한 유전자손상유전자손상

산산 세포세포Mutationrepaired

기형,

암발생

확률적 인자

죽은 세포Cell dies

세포사 화상,

장기손상, 사망DNA 손상

결정적 인자

이화여자대학교이화여자대학교 약학대학약학대학(Newton Highlight: 원자력 발전과 방사능)

방사선방사선 인체인체 영향영향

소핵 염색체이상소핵 염색체이상

정상세포 방사선 맞은 세포

II/II

정상세포 방사선 맞은 세포III

IV

V

Control 1Gy 0.5Gy

V

VI

방사선에 의한 암발생방사선에 의한 기형


방사선방사선 피폭피폭 증후군증후군

전신피폭전신피폭

방사선에방사선에 약한약한 부분부분

백혈구 생식기관 작은 창자• 백혈구, 생식기관, 작은 창자

• 피부, 눈동자, 위

실핏줄 성장중인 뼈 연골• 실핏줄, 성장중인 뼈, 연골

• 신경, 뼈, 근육, 혈관, 지방



방사선방사선 피폭피폭 증후군증후군 ((고선량고선량))

화상 폐섬유화

면역기능저하


방사선방사선 피폭피폭 증후군증후군 ((저선량저선량))


유전적 불안정성 바이스텐더 효과


방사선의 이용방사선의 이용,

방사선의 “양”의 효과방사선의 양 의 효과


농업

식품보존

농작물품종개발

지질·지하수조사

첨단개발의료

지질 지하수조사

의료기구멸균

병의 진단

병의 치료

우주개발

해양개발

RI전지

방사선방사선

공업

병의 치료 RI전지동위원소동위원소

조사 ·분석

식물생리연구

물성변화연구

공업용 측정

비파괴검사

연 물성변화연구

동물생리연구

고고학연구

화학반응촉진

강화수지생산

연구



2121세기세기 첨단첨단 의료의의료의 최대최대 관심사관심사

발생의 원인을 모른다발생의 원인을 모른다

발병하면 고통을 준다

재발이 된다

인류의 골치거리

주변의 정상세포의 영양분을 뺏는다주변의 정상세포의 영양분을 뺏는다

세포분열이 매우 빠르다

잘 죽지 않는다


방사선치료의 이해방사선치료의 이해

‘방사선 조사’를 통해

상처 없이 빛으로 암을 제거상처 없이 빛으로 암을 제거

모든 암세포를 파괴

암세포에는 가능한 많이암세포에는 가능한 많이

정상조직에는 가능한 적게


방사선방사선 진단장비의진단장비의 발전발전방사선방사선 진단장비의진단장비의 발전발전

CT: Computed Tomography

MRI: Magnetic Resonance ImagingMRI: Magnetic Resonance Imaging

PET: Positron Emission Tomography이화여자대학교이화여자대학교 약학대학약학대학

우리 몸에 발생하는 암과 진단우리 몸에 발생하는 암과 진단

뇌종양 등 두경부암뇌종양 등 두경부암 X-ray 영상

갑상선암갑상선암

PET 영상

악성림프종악성림프종

폐 암폐 암

PET 영상

유방암유방암

간 암간 암 CT 영상

위 암위 암

대장암대장암

피부암(악성흑생종)피부암(악성흑생종)

자궁암자궁암자궁암자궁암

전립선암전립선암

방사성의약품 포도당 신진대사(PET) 영상방사성의약품 포도당 신진대사(PET) 영상

림프종환자정상



방사선방사선 기술로기술로 암을암을 치료한다치료한다

2D-RT

3D-RT2-D Radiotherapy (RT)

수술 요법

화학 요법

방사선 요법

3D-CRT

면역 요법

유전자 요법

3D-CRT

IMRT (Li ᅣIMRT (Linac-ᅣIMRT

유전자 요법

Tomotherapy)

IMRT (Linac-ᅣbased, Helical Tomotherapy)

SBRT

PROTON therapy

방사선방사선 치료의치료의 문제점문제점방방

1. 방사선에 의한 암세포의 내성획득 : 병용치료법 도입

항암제 (표적항암제) 병용

유전자치료 병용

2 암세포 주변의 정상조직의 부작용 : 병용요법 필요2. 암세포 주변의 정상조직의 부작용 : 병용요법 필요

정상세포 보호제 병용 요법

AmifostineAmifostine

방사선 치료에 의한 침샘 보호제

본인의 연구분야본인의 연구분야


환자맞춤용환자맞춤용 방사선방사선 진단진단 및및 치료치료

추적물질 선별개인별 바이오마커 탐색 맞춤용 진단제 조제

분자영상으로 정확한 진단 맞춤치료


방사선방사선 반응반응 인자인자 발굴발굴

HSP27

방사선 내성 유도 인자

방사선 치료증진제 개발의 타겟

방사선 부작용 극복의 타겟


암조직암조직

암조직

암조직

정상조직정상조직

진단진단

Cy5.5 CP HEPT

CI-

H46

0

Cy5.5 CP HEPT Cy5.5 CP HEPT Cy5.5 CP HEPT

2 hrs. 4 hrs. 18 hrs.

M1 M2 M1 M2 M1 M2

NC

CI-

H12

99

Th

Tu

St

Bl

0 h 24 h 48 h 72 h

NC

[123I]iodo-HEPT

치치 치료치료 DMSO

IR

ZER

ZER+ IR7000

8000

m3 ) O

13

제롬벹 식물에서

분리한 성분

2000

3000

4000

5000

6000

Tum

or v

olum

e (m

m

13

5

8

1014

15

13

0

1000

2000

0 3 7 10 14 17 21 (Days)

**12


방사선방사선 침샘손상침샘손상 부작용부작용 극복극복

대조군 HSP25 Amifostine

정상대조군

방사선

방사선방사선 골수손상골수손상 부작용부작용 극복극복

4 7 14 방사선 (일)0

R3

O

10'''

13'''

D

초두구에서

Ad-LacZOH

O

O

OH

1'

1''3 7

1'''

7'''

5'''

BA

C

HO

분리한 성분

Ad-HSP25R2R1

14'

4''

3 OH4 OH

BA

OH H R ROH H R S

R1 3 7R2 R3

Amifostine

5 H OH H R R6 H OH H S R7 H OH H S S

10

8 H OH OH R R9 H OH OH S R

H OH OH S S

감사합니다. !!!감사합니다


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