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超高劑量率X射線輻照儀的應(yīng)用

來源:博卓生物科技(上海)有限公司   2024年05月15日 17:06  

輻照背景:

輻照技術(shù)是利用γ射線、電子加速器產(chǎn)生的電子束、X 射線,與物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng),對被加工物品進行處理,以達到預(yù)期目標。輻照技術(shù)具有以下特點:①輻照技術(shù)屬于“冷加工”技術(shù),能很好地保持物質(zhì)原有的內(nèi)外在品質(zhì);②可對包裝好的產(chǎn)品進行加工,操作簡便、快捷;③輻照沒有化學(xué)藥物殘留,不污染環(huán)境;④輻照殺蟲、殺菌全部,衛(wèi)生安全性高;⑤輻照技術(shù)處理成本低,能耗少,節(jié)省能源。

目前輻照技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于食品、農(nóng)產(chǎn)品、香辛料和調(diào)味品的輻照殺蟲與滅菌;水產(chǎn)品、肉制品中抗生素和農(nóng)藥殘留的輻照降解;果蔬的輻照檢疫;白酒的輻照陳化。還可用于藥品、醫(yī)療器械衛(wèi)生保健用品的滅菌消毒;其他方面的應(yīng)用,如:高分子材料、電子元件半導(dǎo)體、玉石、珍珠、水晶的輻照改性;兒童玩具滅菌消毒、化妝品輻照滅菌、飼料、寵物食品的輻照殺菌、皮革消毒滅菌防腐以及高檔婦幼紙制品滅菌、商品養(yǎng)護、花卉保鮮、書畫防腐等。

以上方向通常使用劑量較高,比如:

應(yīng)用分類

應(yīng)用方向

劑量 (kGy)

特點

1.煙草輻照

制煙煙草

0.1-1

以改變煙草的品質(zhì)特性

煙草瘟病防治

0.1-0.5

以提高抗病性和耐病毒特性

霉菌防治

0.1-2.5

2500Gy X 射線輻照使加州**中的四種致病曲霉(黑曲霉、黃曲霉、煙曲霉和地曲霉無法存活。

2.食品輻照

抑制萌芽

0.05-0.15

洋蔥、大蒜、土豆、甜菜、生姜、胡蘿卜

植物衛(wèi)生(檢疫、消毒、治療)

0.15-0.5

谷物、豆類、水果(鮮果和干果)、魚、肉和豬肉等

抑制成熟/腐敗

0.25-1.0

新鮮水果和蔬菜

延長保質(zhì)期

1.0-3.0

魚、肉、玉米、芹菜、肉

消菌殺毒

1.0-7.0

冷凍海鮮、家禽和肉類

提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量

2.0-7.0

提高水果出汁率、蔬菜脫水(縮短烹飪時間)

工業(yè)消毒

20-40

肉類、家禽、海鮮

凈化食品添加劑

30

香料、天然樹膠等

3.種子輻照

谷物和豆類

0.1-1

400 Gy輻照促進水稻發(fā)芽率、種子產(chǎn)量質(zhì)量

蔬菜和果樹

0.1-1

1000Gy輻照降低草莓貯藏期間的微生物/霉菌數(shù)量有效,抑制了草莓的腐爛率和重量損失

花卉

0.1-2.5

2500Gy X 射線輻照使曲霉細胞無法存活。

4.農(nóng)業(yè)輻照

改良農(nóng)作物品質(zhì)

0.5-1

1000Gy輻照降低草莓貯藏期間的微生物/霉菌數(shù)量有效,抑制了草莓的腐爛率和重量損失

殺滅害蟲

0.05-0.4

輻照抑制食蚜蠅的生長、發(fā)育、存活、繁殖和飛行

5.滅菌和消毒

食品

1-7

不影響食品品質(zhì)情況下,滅活食品微生物

藥品

25-50

不影響藥效的同時消毒殺菌

醫(yī)療用品/設(shè)備/器械、實驗用具

25-50

滅活用具表面微生物

6.病毒滅活

流感病毒

2-10

病毒暴露在高劑量率X線下,破壞病毒的遺傳物質(zhì),從而失去其感染能力

腺病毒

2-10

腮腺炎病毒

2-10

乙型肝炎病毒

25-40

7.疫苗研究

病毒滅活疫苗

2-10

具體取決于病毒類型和所需的滅活效果

細菌滅活疫苗

5-50

取決于細菌類型、滅活程度和疫苗的安全性要求

8.FLASH-RT

放射腫瘤治療技術(shù)

10-40Gy/s

使用極短脈沖的超高劑量率X線輻照,以更快的速度傳遞輻射劑量,同時最大限度減少周圍正常組織的輻射損傷。

當前普通生物學(xué)X射線輻照儀產(chǎn)生的實用劑量率一般在0.01Gy/min10Gy/min(劑量率提高意味著輻照樣本的面積減小),盡管X射線輻照儀球館壽命通常在2000小時以上,要完成上述高總劑量的研究(特別是大批量樣本或生產(chǎn)),基本上是非常勉強的。

高劑量輻照儀比如5kw/6kw/12kw輻照儀,其實用實用劑量率一般在0.01Gy/min600Gy/min(10Gy/s)可以有效完成上述工作,甚至可以完成廣義的Flash-RT的研究工作。

 

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