Structure des depots d'energie des ions rapides dans l'eau. Application a l'etude par monte carlo de l'inactivation cellulaire

par Christophe Champion

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées

Sous la direction de Alain L'Hoir.

Soutenue en 1999

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Dans le but de comprendre les processus physiques impliques dans l'irradiation d'echantillons biologiques par des ions lourds j'ai developpe a la fois un programme de simulation monte carlo et un code de recensement aleatoire de grappes d'interactions dans des volumes de dimensions comparables a celles des sites biologiques reconnus sensibles tels que les nucleosomes (quelques nm 3). En effet, il est maintenant admis que des parametres macroscopiques tels que la dose et/ou le pouvoir d'arret (tel) sont inappropries pour expliquer l'inactivation cellulaire induite par irradiation d'ions lourds, et notamment la decroissance paradoxale a hauts tel des sections efficaces d'inactivation cellulaire. Le travail de ma these consiste a developper un modele mecanistique base sur l'identification des processus primaires susceptibles d'etre majeurs sur le plan biologique. Le code developpe simule la creation et le transport dans l'eau de toutes les particules secondaires produites par impact d'ions lourds. Une fois tous les depots d'energie generes, j'ai construit un algorithme de recensement aleatoire de grappes d'interactions afin d'evaluer le type de depots critiques e e 8 (ou e 8 est le seuil critique d'energie) qui presente une correlation avec les donnees experimentales d'inactivation cellulaire. Pour les ions legers comme les particules , ce modele de grappes nous a permis de reproduire les variations en fonction du tel du nombre experimental de lesions letales observees, en particulier la decroissance de l'efficacite biologique a haut tel. Cependant, pour les ions lourds, ces parametres ne permettent pas de reproduire les donnees experimentales d'inactivation cellulaires : le concept de grappes d'ionisations decrits en termes de depots critiques dans des volumes critiques n'est pas suffisant.


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  • Détails : 315 p.
  • Annexes : 202 ref.

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