Medicinsk strålningsfysik KAROLINSKA INSTITUTET STOCKHOLMS UNIVERSITET TENTAMEN I MEDICINSK STRÅLNINGSFYSIK Kurs: Strålningsbiologi 2007-04-27 kl. 9.00-13.00 Godkänd 36 p. Väl godkänd 51 p 1. Du har blivit tillfrågad att deltaga vid ett biologiskt experiment på labbet vid CCK. Du kommer att genomföra en pilot studie av en ny tumörcell linje som har en plating efficiency (PE) på 75% och ett SF2 värde på 0.25. Antalet celler i vart och ett av proverna är 0.5x104 celler/mL. Hur många celler och hur stor volym skall du sätta ut i respektive skålar för att erhålla ett lämpligt antal kolonier? (2 p) 2. Förklara följande begrepp: (6 p) a. klonogen b. FISH c. kromosomal instabilitet d. bystander effect e. fria radikaler f. dimmer g. adaptive respons 3. Förklara vad en proto-oncogen, en oncogen och en tumör-suppressorgen är. Hur många mutationer behövs i vardera för att påverka cellens normala function? Ge exempel på en tumör-suppressorgen och hur den verkar i cellen vid en skada på DNA. (5 p) 4. Hur kan cell cykel progression mätas? När i cell cykeln är en cell bestrålad för att erhålla kromosom- respektive kromatidskador och i vilken fas av cell cykeln är en cell mest strålkänslig? (3 p) 5. Vad kan hända med en cell som blir skadad av joniserande strålning? Beskriv vad som kan hända från skada till slutlig respons. Rita gärna! (2 p) 6. Du har blivit intervjuad av en reporter som är väldigt angelägen om att veta saker om strålningsinducerad celldöd. Efter intervjun har han skrivit nedanstående text och frågar nu dig att läsa igenom det hela och ge kommentarer. Vad säger du till honom? ’Strålningsinducerad senescence är en form av reproduktiv celldöd som kan mätas genom att studera DNA-stegar vilka kan observeras genom analys av celler i mikroskop.’ (5 p) 7. Vilket är kriteriet för en död cell? Namnge minst fem olika typer och beskriv hur detekteras/mätas. (5 p) 8. Vad menas med endogena DNA skador som motsats till exogena DNA-skador? (2 p) 9. Cellöverlevnad kan ofta beskrivas med hjälp av den linjärkvadratiska modellen. En tumör med ett α/β = 10 Gy och β=3.0·10-2 Gy-2 och skall behandlas. Normalceller kommer också att bli bestrålade. Dessa celler har ett α/β = 3 Gy och β=5.0·10-2 Gy-2. Behandlingsschemat ger 2 Gy per dag under 30 dagar både för tumör och normalceller. Ett alternativt behandlingsschema är två behandlingar per dag och totalt 60 behandlingar. Vilken dos per behandling skall då ges för att överlevnaden av normalceller skall vara lika i de två behandlingsschema? Vilken blir då förhållandet i överlevnad för tumörcellerna? (5p) 10. Namnge tre metoder som används för biologisk dosimetri. (1p) 11. Vilken är detektionsnivån för de flesta metoderna användbara inom biologisk dosimetri? (1p) 12. Beskriv och förklara relationen mellan OER och LET. (4p) 13. Förklara relationen mellan RBE och fraktionering. (4p) 14. Vad är cerbrovaskulära syndromet och när händer det? (3p) 15. Beskriv hur dosraten påverkar cell överlevnanden. Rita ett diagram som beskriver cell överlevnaden för ett brett interval dosrater. (4p) 16. Tumörens syresättning kan förändras efter bestrålning. Förklara varför detta händer och hur det påverkar hela tumörens strålkänslighet. (4p) 17. Cell överlevnad kurvorna nedan fås när man bestrålade två cell populationer med 250 keV röntgenstrålning. Vad kan du säga om de två populationerna? (4p) Surviving fraction 1 0.1 0.01 1E-3 Dose (Gy)