目的:测量碳离子束的微剂量谱并计算其相对生物学效应(RBE)分布，为放射治疗微剂量研究提供参考。方法:使用绝缘体上硅(SOI)微剂量计对兰州重离子加速器国家实验室提供的260 MeV/u的 12C离子束流进行微剂量谱测量，测量所得的脉冲幅度谱经转化得到剂量分布，通过摆放不同厚度聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的组合，实现不同PMMA深度微剂量谱及RBE值的测量。 结果:测量得到不同PMMA深度下260 MeV/u的 12C离子束的微剂量谱，以及剂量线能 yD与RBE随PMMA深度的变化关系。PMMA深度为116.5 mm处，RBE值达到2.6的峰值，并在布拉格峰位后迅速下降，但在拖尾处RBE值仍有1.3约为坪区入口处的2倍。 结论:本文为碳离子束微剂量谱提供基础数据， 12C离子束的RBE值随着PMMA深度增加逐渐上升并达到峰值，布拉格峰位后迅速下降但在拖尾处的生物效应不可忽略。同时体现了不同线能区间处的导致的剂量份额，为评估重离子治疗中继发癌症的风险提供参考。

重离子束以其独特的物理学和生物学特点，作为肿瘤放疗射线极具优势，重离子治疗在临床上取得了良好的疗效，有可能成为一种先进的肿瘤放疗技术。基础生物医学研究的深入有望为重离子治疗肿瘤最佳束流品质的选择提供理论依据，另外，FLASH和GRID等新型放疗技术在重离子治疗中的应用有望进一步提高重离子治疗肿瘤的有效性和安全性。本文就重离子治疗肿瘤相关基础生物学研究进展和尚需解决的问题进行综述。

近年来重离子束因其放射物理学及生物学特性在恶性肿瘤放疗方面受到高度关注。重离子治疗已经在临床上取得了一定成果，局部肿瘤控制率高是其一大优势，但在多数恶性肿瘤治疗中转移病灶的控制仍然至关重要。常规放疗与免疫疗法联合应用的临床研究提示两者联合不仅可以控制原发病灶，还有可能减少或完全消除远处转移性病灶。而高能量线性传递射线尤其是重离子束在联合免疫治疗方面可能具有更强的潜力，故本文重点综述了重离子束调节抗肿瘤免疫效应及与免疫疗法联合应用的基础研究进展。

目的:比较采用相对生物效应（RBE）剂量48 Gy，16次和12次分割碳离子束照射局部晚期非小细胞肺癌（LA-NSCLC）淋巴结引流区的不良反应、有效性及生存率。方法:收集2020年6月至2021年12月甘肃省武威肿瘤医院重离子中心收治的病理确诊为LA-NSCLC的患者72例，简单随机法分为A组、B组各36例，分别给予A组48 Gy（RBE）分16次和B组48 Gy（RBE）分12次碳离子束选择野照射淋巴结引流区，观察其急慢性不良反应、有效性及生存率。采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线，log-rank法进行差异检验。结果:A、B组中位随访时间分别为13.9（8.8~15.7）、14.6（6.3~15.9）个月，治疗有效分别为16例（44.4%）、9例（25.0%），疾病控制分别为34例（94.4%）、30例（83.3%）。统计分析显示A、B组总生存率的差异无统计学意义（ χ2=1.192， P=0.275）。两组患者放疗计划参数比较显示，CTV体积，患侧肺D mean、V 5 Gy（RBE）、V 20 Gy（RBE）、V 30 Gy（RBE），心脏V 20 Gy（RBE）、V 30 Gy（RBE）、D mean，食管V 30 Gy（RBE）、V 50 Gy（RBE）、D max、D mean，气管D max，脊髓D max等相关指标的差异均无统计学意义（ P值均>0.05）。纳入患者在治疗期间及随访过程中均未出现3、4级不良反应；两组患者1、2级急性放射性皮肤反应（ χ2=5.134， P=0.077）、放射性食管炎（ χ2=1.984， P=0.371）、晚期放射性肺炎（ χ2=6.185， P=0.103）发生情况的差异均无统计学意义。 结论:碳离子放疗系统两种剂量分割模式在LA-NSCLC纵隔淋巴结引流区选择野照射治疗中安全性相近，不良反应可控，远期疗效仍需进一步观察。

目的:采用自制二维闪烁体探测器对主动式点扫描质子重离子加速器放疗系统进行质控检测，为质子重离子束的质量(束斑位置、束斑大小、虚源、深度分布曲线及射程等)提供快速检测方法和参考。方法:探测系统由硫氧化钆闪烁体荧光屏、不锈钢板和光学数码相机组成。将质子重离子束垂直入射到闪烁体荧光屏转化为可见光，经不锈钢镜面反射至相机成像仪上形成图像信号，通过对信号分析处理，获取质控参数。结果:多丝正比室和闪烁体探测测得量束斑位置偏差<1mm。多丝正比室测得束斑大小与用闪烁体探测系统器测得量值之间差值：质子为(1.40±0.59)mm，碳离子为(0.5±0.08)mm。429.25MeV/u碳离子的 x、 y轴虚源分别为751.8、805.6cm，与物理距离差值<1%。测得287.5MeV/u碳离子的射程为160mm。 结论:自制闪烁体探测器可以测量束斑位置、束斑大小、虚源、深度分布曲线及射程等。该探测器可作为一项质子重离子治疗质控的有效工具。

重离子束肿瘤放疗较常规射线具有显著的放射物理和生物学优势。重离子束在直接杀伤肿瘤细胞的同时，可通过诱导肿瘤细胞免疫原性死亡、调节肿瘤表型、增强抗原提呈、改变肿瘤微环境等调节免疫应答，促进效应T细胞的启动和激活，减少免疫逃逸。本文将对重离子束肿瘤放疗的免疫调节作用及联合免疫检查点抑制剂治疗的相关分子机制进行综述。

在自然界中,植物会遭受各种环境或内源因素导致的DNA损伤,其中DNA双链断裂(double strand breaks,DSBs)的影响最为严重,如果修复不当,将导致基因组不稳定、基因突变甚至细胞死亡.一方面,植物进化出了强大且有序的损伤修复机制,以确保其存活及正常繁衍;另一方面,基于修复过程的容错性及致突变性,T-DNA插入、基因编辑、物理诱变等技术广泛应用于动植物品种改良.相较于哺乳动物,植物DSBs修复通路及其分子机制报道较为有限.本文综述了植物对DSBs损伤的响应、主要修复途径及关键因子,介绍了通路机制尚未完全解析的替代末端连接(alternative end joining,Alt-EJ)的最新研究进展;此外,探讨了重离子束引起的植物DSBs修复特征和多途径选择,以及基于不同DSBs修复途径的基因编辑技术的研究进展,旨在为深入了解植物DSBs损伤响应及修复的分子机制和研发高效生物育种技术提供参考.

锂(7Li)离子束作为一种新型诱变剂在作物诱变育种中发挥着越来越重要的作用.本研究利用彗星电泳技术探索了7Li离子束辐照小麦诱导的DNA损伤特点,并结合转录组分析初步解析了特异基因表达调控网络.结果表明,与传统诱变因素伽马(γ)射线相比,7Li离子束辐照引起的小麦幼苗生长抑制程度低,幼苗叶脉失绿至开裂.对辐照诱导的差异表达基因进行GO和KEGG功能分析显示,7Li离子束辐照诱导的差异表达基因主要富集在细胞壁合成与代谢和甘油脂类代谢通路,而γ射线辐照诱导的差异表达基因主要富集在光合作用代谢通路中,推测细胞壁合成与代谢和甘油脂类代谢通路途径与响应7Li离子束辐照引起的损伤密切相关,而光合作用代谢途径与响应γ射线辐照引起的损伤密切相关.两种辐射诱导的差异表达基因的转录因子分析结果显示,7Li离子束辐照诱导的MYB、WRKY、bHLH和NAC等转录因子家族可能在响应7Li离子束辐照过程中具有重要作用,7Li离子束辐照特异诱导Whirly家族转录因子调控DNA损伤修复,而γ射线辐照诱导E2F/DP家族转录因子调控DNA损伤修复.

近年来,空间环境诱变、离子束辐照及核辐射传统诱变技术在我国改良农作物和发掘新基因中应用日趋活跃.诱发突变技术应用于芝麻新材料创制及新品种选育始于1950年,据国际诱变育成品种数据库的不完全统计,截至2017年3月,世界上60多个国家在217种植物上诱变了3 246个正式发布的突变品种,8个国家诱变了25个芝麻突变体,其中我国诱变5个芝麻突变体,占总量20％而位居世界第二.综述了芝麻诱变育种的成果及诱变获得的芝麻农艺性状、抗病性等性状突变,并对今后芝麻诱变育种的目标及方法进行了展望,以期为研究芝麻功能基因组学提供丰富的多样材料及芝麻种质创新提供重要的理论参考.

利用低能氮离子注入介导外源DNA转化酵母菌,获得了遗传稳定的产醌类物质的重组酵母菌株N6076.利用抑制差减杂交(SSH)技术从重组菌N6076的DNA中分离获得了14个差异表达基因片断,其中由于碱基突变造成其蛋白质氨基酸序列变化的差异表达基因有4个.这些差异表达基因的功能分别涉及遗传信息的转录和翻译.应用2-D荧光差异双向电泳-质谱(2-D DIGE-MS)技术,在重组菌N6076中共检测到56个蛋白质表达量变化的差异点(p＜0.05),其中26个蛋白质表达量上调,编号为273和1 294的蛋白质可信度指数分别为81.37％和12.86％.本研究为离子束重组酵母菌生物合成醌类物质的代谢通路研究提供了一定的帮助.