在生物学辐照实验中,样品受照射剂量准确性决定实验结果可信度。基于临床前广泛应用的X射线辐照仪,影响样品照射剂量的关键因素包括:材料密度方面,不同样品材料密度不同,对X射线吸收机制有显著变化,低密度材料吸收剂量低,高密度材料吸收剂量高,研究中常用水或水等效材料制备“组织等效模体”;照射距离上,X射线强度在空气中衰减遵循距离平方反比规律,缩短与射线源距离可提高剂量率;照射深度方面,X射线穿透生物组织时剂量沉积呈指数衰减,计算实际剂量需考虑穿透组织深度影响。此外,样品受照剂量还受球管电压等因素影响。锐视科技自主研发的生物学X射线辐照仪将多种剂量影响因素纳入算法,提供多种辐照模式,支持参数灵活调节,实现多场景实验全覆盖,兼具精准性与便捷性
在生物学辐照实验中,样品受照射剂量的准确性会直接决定实验结果的可信度。因此,基于临床前实验中广泛应用的X射线辐照仪,以下将举例说明影响样品照射剂量的几大关键因素。不同样品的材料组成存在差异,其对X射线的吸收机制(光电效应、康普顿散射、电子对效应)会随材料密度发生显著变化。以人体组织为例,X射线的吸收规律具有典型代表性:
X射线辐照样品同样遵循这一规律,具体表现为:
在生物学实验中,动物软组织器官、肿瘤组织、细胞培养液等多数样品的密度与水接近(多在 0.9~1.1g/cm³),其对X射线的吸收、散射等相互作用特性也与水相似。因此,在X射线辐照剂量学研究中,通常采用水或水等效材料制备 “组织等效模体”,以精准模拟、计算并验证X射线在生物组织内的剂量分布。
低密度材料(如气体、肺组织、轻质泡沫等)与X射线的相互作用概率较低,吸收效率较弱,因此吸收剂量相对较低。
高密度材料(如动物骨骼、金属等)单位体积内原子/电子数量多且多为高原子序数,对X射线的衰减能力较强,吸收剂量也相对较高。
二、照射距离
辐照仪的X射线从射线管焦点发出,在空间辐射过程中,其强度在空气中的衰减遵循距离平方反比规律。例如,当照射距离从10cm增加到20cm 时,X射线的剂量率将降至原来的25%。如图所示:
图1:距离平方反比规律
因此,若需提高样品的照射剂量率,缩短受照样品与射线源之间的距离是有效方式之一。
三、照射深度
X射线入射生物组织后,随着穿透深度的增加,由于与样本材料的持续作用,剂量沉积呈现指数衰减趋势。
因此,精确计算样品实际受照射剂量时,必须充分考虑射线到达处方剂量位置前X射线穿透的组织深度带来的影响。
除上述因素外,样品的实际受照射剂量还受球管电压、球管电流、X射线照射范围等因素影响。对于实验用户而言,一款能综合考量X射线剂量参数且操作简便的辐照仪,将大幅提升实验效率。
锐视科技自主研发的生物学X射线辐照仪,精准对接用户终端需求与行业痛点,是市场上唯一一款将照射距离、照射深度、照射范围等剂量影响因素纳入产品算法的辐照仪。同时,该产品提供多种辐照模式,支持实验参数灵活调节,实现了多场景实验全覆盖,为用户打造出兼具精准性与便捷性的专业辐照设备。