重离子辐照技术在生物医药领域的研究及应用OA
Research and Applications of Heavy Ion Irradiation in Biomedicine
重离子辐照技术正从一种前沿肿瘤放射治疗手段,拓展为生物医药创新研发的综合性技术平台.其核心在于利用布拉格峰的能量沉积特性以及高线性能量传递所诱导的复杂的DNA损伤机制,实现对生物靶标的高效、精准调控.在医学领域,该技术已在疑难肿瘤治疗、FLASH放疗及放疗联合免疫治疗等方面展现出显著疗效;在生物制剂制造与病毒学领域,其高线性能量传递特性使其成为疫苗灭活、病毒与宿主相互作用筛选及工业微生物菌株改良的关键工具之一.当前该技术的广泛应用仍面临设备成本高与标准化不足等挑战,未来发展方向聚焦于加速器的小型化、人工智能技术以及与合成生物学的交叉融合.论文综述了重离子技术的物理与生物学机制及其在生物医药领域的应用前景,并对多学科交融背景下的产业化发展进行了展望.
Heavy ion irradiation technology is transitioning from an advanced modality for tumor radiothera-py to a comprehensive platform for biomedical research and development.Its core principle leverages the precise energy deposition of the Bragg peak and complex DNA damage mechanism induced by high linear energy transfer,enabling efficient and accurate modulation of biological targets.In the medical field,it has demonstrated significantefficacy in treating refractory tumors,FLASH ultra-high dose rate radiotherapy,and radiotherapycombined with immunotherapy.In biomanufacturing and virology,its high linear energy transfer characteristics make it a key tool for vaccine inactivation,screening of virus-host interactions,and improvement of industrial microbial strains.Despite its promise,widespread application faces challenges such as high equipment costs and lack of operational standardization.Future development focuses on accelerator miniaturization,optimization aided by artificial intelligence,and convergence with synthetic biology.This review systematically summarizes the physical and biological mechanisms of heavy ion technology,its application prospects in biomedicine,and its industrial potential in an interdisciplinary context.
陶世宇;赵鹏飞;任建明;张兰;董艳娇;李彪;蒋剑成;马雄;胡永浩
甘肃民族师范学院化学与生命科学学院,甘肃合作 747000甘肃民族师范学院化学与生命科学学院,甘肃合作 747000甘肃民族师范学院化学与生命科学学院,甘肃合作 747000甘肃民族师范学院化学与生命科学学院,甘肃合作 747000甘肃民族师范学院化学与生命科学学院,甘肃合作 747000甘肃民族师范学院化学与生命科学学院,甘肃合作 747000甘肃民族师范学院化学与生命科学学院,甘肃合作 747000甘肃民族师范学院化学与生命科学学院,甘肃合作 747000甘肃民族师范学院化学与生命科学学院,甘肃合作 747000
农业科技
重离子技术分子间库仑衰变疫苗生物医药诱变育种
Heavy ion technologyIntermolecular coulombic decayVaccinesBiomedicineMutation breeding
《动物医学进展》 2026 (5)
133-138,6
甘肃省青年科技基金项目(24JRRP006)甘肃省高校产业支撑计划项目(2024CYZC-59)甘肃民族师范学院高层次人才引进启动项目(2025GCC-12)
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