光応用の知識
電子線滅菌
8．EB滅菌のメカニズム
直接作用
放射線が細胞の核酸などの標的分子に直接作用(電離)して、細胞に障害を与えます。急所となる部分に直接アタックするのです。LET※1(Linear Energy Transfer-線エネルギー付与)の高い放射線のLETはX線/γ線との中間に位置しており、比較的大きいといえます。
※1：単位長さ当たりのエネルギー付与。(eV/µm)
間接作用
細胞中の水分子が放射線により化学反応を起こし、活性な状態となって、細胞内高分子に作用して障害をおこします。生物の体のほとんどは水から成っているので、これは細胞内全体で起こる反応です。下に放射線による水の分解反応機構を簡単に示しました。
放射線による水の分解反応機構
放射線誘発反応
\( \begin{array}{l} H_2O \Rightarrow H_2O^+ + e^- (イオン化) \hspace{ 23pt } H_2O \Rightarrow H_2O^\ast (励起) \\ \qquad\qquad\qquad\downarrow\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\downarrow \\ H_2O^+ + H_2O \rightarrow H_3O ++・ OH \hspace{ 10pt } H_2O^\ast \rightarrow H・++・OH \\ \qquad\qquad\qquad\qquad\qquad\qquad \downarrow \end{array} \)
\( \boxed{ \begin{array}{l} H_3O+e^- \rightarrow H・+H_2O \hspace{ 25pt } e^-+H_2O \rightarrow e_{aq}^- \\ H・+H・ \rightarrow H_2 \hspace{ 63pt } ・OH+・OH \rightarrow H_2O_2 \\ H・+・OH \rightarrow H_2O \hspace{ 48pt } e_{aq}^-+H_2O \leftrightarrow H・+OH^- \end{array} }\)
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