Keratin içeren biyolojik örneklerin değişik tür ve enerjilerdeki radyasyon maruziyetinde dozimetre olarak kullanım potansiyellerinin araştırılması

Cep telefonları ve baz istasyonları ile non-iyonize radyasyona, nükleer enerji ve tıbbi uygulamalar ile iyonize radyasyona maruziyetin arttığı günümüzde, kişilerin soğurduğu radyasyonun belirlenebilmesi hayati önem arz etmektedir. Bu nedenle çalışmamızda 900 MHz cep telefonu radyasyonuna maruz kalmış ve Co-60 Cs-137 gama radyasyonu ile ışınlanmış saç kökü ve saç teli örneklerinin biyolojik dozimetre malzemesi olarak kullanım potansiyelleri ESR ve Comet assay teknikleri ile araştırıldı.Non iyonize radyasyon maruziyeti çalışma frekansı 900 MHz GSM, maksimum soğurma güç değeri 2 W ve üretici tarafından belirtilen kafa SAR değeri 0.974 W/kg olan cep telefonunun günlük hayatta kullanımı taklit edilerek gerçekleşti. 8 Gönüllü cep telefonu ile 15 ve 30 dakika konuştu. Konuşma öncesi ve sonrası , cep telefonu kullanılan sağ kulak arkası bölgeden çektikleri saç kökü örneklerini verdiler. Bu örnekler Comet assay tekniğinde cep telefonu konuşma süresine bağlı olası DNA tek zincir kırıkları tespit edilmesinde kullanıldı. Sonuçlar konuşma öncesi duruma göre, 15 ve 30 dakika süreyle 900 MHz-cep telefonu radyasyonuna maruziyet sonrası telefon kullanılan kulak arkası bölgeden alınan saç kökü hücrelerinde DNA tek zincir kırıkları oluştuğunu gösterdi. Paired t-test kullanılarak yapılan karşılaştırmada 30 dakika sonrası elde edilen hasar verileri, 15 dakika konuşma süresi sonrası verilere göre istatistiksel oranda anlamlı artış gösterdi (p< .001). Birbirine yakın yerden çekilmiş saç köklerinde cep telefonu radyasyon maruziyeti olmaksızın DNA hasarı oluşup oluşmadığı da irdelendi. 5 ve 15 dakika aralıklarla iki gönüllüden alınmış saç kökleri DNA hasarı miktarında, kontrol verilerine göre anlamlı farklılık gözlenmedi. Böylece, oluşan DNA tek zincir kırıklarının saç derisi tahrişi gibi nedenlerden oluşmadığı görüldü. Literatürde comet assay tekniğinin saç köklerine uygulandığı bir çalışma yoktur. Bu anlamda bu çalışma comet tekniğinin saç köklerine modifiye edildiği ilk çalışmadır. Seri denemeler sonucu; en net ve yeterli hücrenin görüntülenebildiği ortam koşulları; saç kökü örneklerinin 0.03 ml solüsyon içinde 30 dakika bekletilmesi olarak belirlendi.İyonize radyasyona maruziyet durumunlarında dozimetrik potansiyelini değerlendirmek üzere, saç kökleri Cs-137 kaynağında ışınlandı. 5 gönüllü, kafanın rastgele bölgesinden çektikleri saç örneklerini verdi ve bu örneklerden toplanan saç köklerinin yarısı kontrol grubunu oluşturdu, ve diğer yarısı ise 1-5 Gy doz aralığında ışınlandı. Bu örnekler Comet assay tekniğinde iyonize radyasyon dozuna bağlı DNA hasarı tespit edilmesinde kullanıldı. Elde edilen görüntülerden kuyruk uzunluğu, kuyruk momenti değerleri belirlendi, doz-cevap eğrileri oluşturuldu. Bu eğrilere göre, yaklaşık 2 Gy doz değerine kadar kuyruk momenti ve kuyruk uzunluğu değerleri çizgisel artış gösterdi, fakat daha yüksek dozda artış ritmi azaldı. Radyasyona maruz kalmış kişilerden toplanan saç köklerinin comet assay tekniğinde uygulanmasıyla doz tarama yapılabileceği görüldü.İyonize radyasyona maruziyet durumlarında dozimetrik özellikleri incelenecek diğer örnek olan saç teli örnekleri (kök kısmı içermeyen) Co-60 radyasyon kaynağında ışınlandı. Temiz saç teli örnekleri gönüllülerden toplandı, renge, doğal boyalı oluşuna göre gruplandırıldı. Örneklerin yarısı kontrol grubunu oluşturdu, diğer yarısı paketlere aktarılıp düşük doz (5-50 Gy) ve yüksek doz (75-750 Gy) değerlerinde ışınlandı. Bu örnekler ESR tekniğinde doza bağlı oluşan serbest radikal miktarı tespitinde kullanıldı. Tüm örneklerde doz-cevap eğrilerinin düşük dozlarda lineer olduğu, ~300 Gy sonrası doyuma gittiği tespit edildi.Işınlanmamış ve ışınlanmış örneklerin çalışılan minimum doz değerinde dahi (5 Gy) ayırt edilebildikleri belirlendi. Farklı kişilerden alınmış siyah saç örneklerinde spektrum yapısı ve sinyal şiddetlerinde farklılık gözlenmedi. Oda sıcaklığında 22 gün boyunca bekletilen örneklerin ESR sinyal şiddetleri yarı değerlerine DS'de 44 saatte, sarı ve kumral renklerde 41 saatte, BS de 35 saat ve kızıl saç örneğinde 17 saatte düştü. Sinyal şiddeti sönüm verilerine en iyi uyan kuramsal fonksiyonlar araştırıldı ve bu yolla spektruma doğal saçlarda iki, boyalı saçlarda üç radikal türünün katkı getirdiği ve bunların oda sıcaklığındaki sönüm sabitleri belirlendi. Yüksek sıcaklıklarda değişik sürelerle tavlanan örneklerin sinyal şiddetlerinde gözlenen azalmalar dikkate alınarak deneysel spektrumun oluşumuna katkı getiren radikal türlerinin sönüm aktivasyon enerjileri hesaplandı. Bulunan oda sıcaklığındaki sönüm sabiti değerleri ve aktivasyon enerji değerlerinin literatürde elde edilen değerlerle uyumlu olduğu belirlendi. Tüm bu incelemeler ile, saç teli örneklerinin biyolojik dozimetre malzemesi olarak kullanılabileceği koşullar tespit edildi. ESR tekniğinde saç teli örnekleri ile doz tahmin çalışmalarının ışınlama sonrası 1-2 gün içinde yapılması gerektiği sonucuna varıldı.