Dostępne możliwości

Zakład Fizyki Doświadczalnej Układów Złożonych w Instytucie Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie (IFJ PAN) z własnym laboratorium koncentruje się na badaniach nad wpływem promieniowania o niskiej i wysokiej dawce na układy biologiczne. Szczególną uwagę poświęca się indywidualnej wrażliwości na promieniowanie (związanej ze wzrostem zachorowalności na zdrowie człowieka i nowotwory), zależnościom reakcji na dawkę (jakości promieniowania) i dozymetrii biologicznej. Sekcja metod Cytogenetycznych i Molekularnych wykorzystuje techniki oceny dawek bezpośrednio po narażeniu na promieniowanie jonizujące z zastosowaniem różnych metod cytogenetycznych: dicentryków w metafazie, mikrojąder (MN) w komórce dwujądrowej, przedwczesnej kondensacji chromosomów (PCC) w komórce interfazowej, badanie metodą Komet. Zakład posiada dostęp do stacji rentgenowskiej Philips model MCN 323 z napięciem 250 kV, natężeniem 10 mA (należącej do Zakładu), akceleratora Van de Graaff High Voltage 2,5MV (należącego do Zakładu) oraz 60-230MeV, lampy rentgenowskiej Hamamatsu (przekrój wiązki 2 µm, 160 kV, anody Ti, Cu, Mo i W), izochronicznych cyklotronów AIC-144 i Proteus C-235. Przewiduje się, że badania i analizy z wykorzystaniem promieni rentgenowskich i protonowych umożliwią wprowadzenie stosunkowo prostych i szybkich testów preklinicznych do diagnostyki przedklinicznej jako szybkiego systemu testowania w celu indywidualnej diagnozy podatności człowieka na promieniowanie jonizujące. Sekcja Metody Cytogenetyczne i Molekularne posiada bogate doświadczenie we współpracy interdyscyplinarnej, potrzebne w zakresie metod molekularnych oraz ekspercką wiedzę w zakresie organizacji i nadzorowania pobierania próbek biologicznych oraz przechowywania materiału biologicznego. Laboratorium jest w pełni wyposażone w sprzęt do hodowli komórek (szafy, inkubatory, inkubatory, wirówki, mikroskopy świetlne, półautomatyczne systemy komputerowe do punktowania aberracji chromosomowych w technikach CA, FISH, PCC i MN (MetaSystems, Niemcy). W części Molekularnej ekspresja genów i SNP może być mierzona przy użyciu maszyny RT-PCR (ThermoFisher Scientific). Ponadto Zakład prowadzi badania nad nowotworami i innymi patologiami, wykorzystując metody fizyczne w celu ich zwalczania. Obejmuje to obrazowanie spektroskopowe komórek i tkanek (badanie wewnętrznej struktury komórek, organizacji cytoszkieletu, jego właściwości mechanicznych i biochemicznych) oraz badania na poziomie molekularnym.

Ponadto Zakład oferuje możliwość analizy próbek z wykorzystaniem mikrowiązki protonowej o energii wiązki 2 MeV przy intensywności ~1 nA. Skanowane są prostokątne powierzchnie (250 x 250 µm2, 128 x 128 pikseli) o średnicy wiązki protonów ~20 µm. Próbki są montowane na precyzyjnym holderze posiadajacym cztery stopnie swobody, a położenie wiązki jest wybierane za pomocą systemu mikroskopów o dużym zasięgu. Odpowiednie widma μPIXE i µRBS rejestrowane są za pomocą wieloparametrowego, analogowego systemu akwizycji danych pracującego w trybie pojedynczego zdarzenia, dostarczającego mapy pokazujące rozkład pierwiastków w próbkach. W zależności od potrzeb w torze promieni rentgenowskich można stosować filtry tłumiące. Równolegle, całkowicie cyfrowy system akwizycji danych został użyty do uzyskania wysokiej jakości widm rentgenowskich wykorzystywanych do obliczania stężenia pierwiastkowego. Wybrane przykłady dostępnej aparatury przedstawiono poniżej.