NGHIÊN CỨU SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ DO ẢNH HƯỞNG BỨC XẠ ION HÓA LIỀU THẤP TRÊN CÁC MẪU MÁU CHIẾU XẠ THỰC NGHIỆM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------

Nguyễn Dương Quang

NGHIÊN CỨU SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ
DO ẢNH HƯỞNG BỨC XẠ ION HÓA LIỀU THẤP
TRÊN CÁC MẪU MÁU CHIẾU XẠ THỰC NGHIỆM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC


Hà Nội, 2017ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

----------

Nguyễn Dương Quang

NGHIÊN CỨU SAI HÌNH NHIỄM SẮC THỂ
DO ẢNH HƯỞNG BỨC XẠ ION HÓA LIỀU THẤP
TRÊN CÁC MẪU MÁU CHIẾU XẠ THỰC NGHIỆM

Chuyên ngành : Sinh học thực nghiệm
Mã số

: 60420114

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Cán bộ hướng dẫn:

PGS. TS. Nguyễn Quang

Huy
TS. Đặng Trần Trung


Hà Nội, 2017


Lời cám ơn
Tôi xin chân thành cám ơn:
- PGS-TS Nguyễn Quang Huy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo mọi điều
kiện để tôi có thể hoàn thành luận văn.
- TS Đặng Trần Trung đã hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình công
tác và hoàn thiện luận văn.
- Tôi xin chân thành cảm ơn BS CKII Hồ Văn Cư, CN Nguyễn Xuân Nghi đã
giúp đỡ để hoàn thành bản luận văn này.
- Tôi xin chân thành cám ơn Đoàn 871- Tổng cục Chính trị , Viện Y học
phóng xạ & U bướu quân đội, Khoa Kiểm định phóng xạ, Khoa Sinh học
phóng xạ, đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt khóa học và luận
văn.
Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên cổ vũ tôi hoàn thành bản
luận văn


MỤC LỤC
Trang

Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Chương 1
1.1
1.2
1.2.1
1.2.2
1.3
1.3.1
1.3.2
1.3.3
1.3.4
1.3.5
1.3.6
Chương 2
2.1
2.1.1
2.1.2
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.3
2.3.1
2.4

Mở đầu
Đặt vấn đề
Bức xạ ion hóa

Ảnh hưởng bức xạ ion hóa lên cơ thể sống
Tác động của bức xạ ion hóa lên nhiễm sắc thể
Tác động của bức xạ ion hóa lên toàn cơ thể
Sai hình nhiễm sắc thể do bức xạ ion hóa liều thấp
Đặc điểm bộ NST người
Các kiểu sai hình NST người dưới tác động bức xạ ion hóa
Ứng dụng phương pháp phân tích sai hình NST trong đo liều
Khái niệm bức xạ ion hóa liều thấp
Những nghiên cứu trong nước và quốc tế
Những đóng góp của luận văn

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Phân nhóm nghiên cứu

1
2
3
13
13
17
21
21
22
29
29
30
31
31

32
32
33
33
33
33
34
35
35
35
39
38
38

Chương 3
3.1

Khảo sát tần suất sai hình NST ở các nhóm metapha

3.2
3.3

Phòng thí nghiệm vô trùng

3.4

Vật tư và dụng cụ nghiên cứu

43

3.5

Phương pháp nghiên cứu

46

3.6

Máy móc trang thiết bị và hóa chất, nguyên liệu khác
Hóa chất, môi trường nghiên cứu

Phương pháp tiến hành
Xử lý số liệu

39
40

53


3.7

Kết quả nghiên cứu và bàn luận
Kết quả chiếu xạ, chuẩn bị và xử lý mẫu máu.
Nuôi cấy tế bào và xử lý mẫu
Kết quả nghiên cứu sai hình NST ở mẫu máu ngoại vi
Tần suất biến loạn NST ở tế bào lympho máu ngoại vi không
chiếu xạ
Tần suất biến loạn NST ở tế bào lympho máu ngoại vi chiếu xạ
liều 0,5Gy

Tần suất sai hình NST ở tế bào lympho máu ngoại vi chiếu xạ
liều 1Gy
Tần suất sai hình NST ở tế bào lympho máu ngoại vi chiếu xạ
liều 2Gy
Mối tương quan giữa sai hình NST và liều chiếu
Kết luận
Tài liệu tham khảo

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

58
61
62


ADN
CT
CSAs

Axit deoxyribonucleic
Computer Tomography
Sai hình kiểu nhiễm sắc thể (chromosome-type
aberrations CSAs
CTAs
Sai hình kiểu hình chromatit (chromatid-type
aberration
CTAs)
DSB
Double strand break (gẫy sợi đôi)
fragment

Nhiễm sắc thể có dạng mảnh
Gy
Đơn vị đo lường liều chiếu xạ (tương đương 1 joule/kg)
GTD
Gốc tự do
IAEA
International atomic energy agency(Cơ quan năng lượng
nguyên tử Quốc tế)
keV
Kiloelectronvolt
low-LET
Dẫn truyền năng lượng thấp tuyến tính
LNT
Mô hình tuyến tính không có ngưỡng(linear, no
-threshold; LNT)
LD50/60
Liều tử vong một nửa trong 60 ngày
High-LET
Dẫn truyền năng lượng cao tuyến tính
Metapher M.Search Hệ thống kính hiển vi tự động
MeV
Megaelectronvolt ( 1 MeV=1000 keV)
NCRP
Hội đồng Quốc gia về đo đạc và bảo vệ phóng xạ-Mỹ
NST
Nhiễm sắc thể
PCC
Ngưng tụ tế bào (premature chromosome condensation)
PET-CT
Positron emission tomography-Computer tomography

Radical

Nhiễm sắc thể có liên kết dạng cánh

Ring
Nhiễm sắc thể dạng vòng
RBE
Liều có hiệu ứng sinh học tương đương
α,β,γ, tia X, electron Các loại tia phóng xạ
32
P, 67Ga, 111In, 201Tl, 59Fe,
57
Co, 51Cr, 99mTc, 131I ,192Ir, Các chất đồng vị phóng xạ
60
Co, 137 Cs
Nguồn chiếu xạ


8

MỞ ĐẦU
Bức xạ là loại năng lượng không thể xác định được bằng giác quan nhưng tác
động của chúng ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Bức xạ di chuyển tự do
xuyên suốt qua vũ trụ, trái đất, cây cối, sinh vật và con người, chúng có nhiều loại
nhưng dễ thấy nhất là ánh nắng mặt trời gồm có ánh sáng và nhiệt độ. Chúng ta có
thể kiểm soát nhờ các dụng cụ bảo vệ như kính râm, kem chống nắng, mũ và quần
áo bởi vì cuộc sống không thể tồn tại nếu thiếu ánh sáng (bức xạ). Ngược lại, nhận
quá nhiều liều chiếu thì sẽ gây hại đến cơ thể, do vậy việc bảo vệ và kiểm soát liều
chiếu giúp con người chung sống hòa bình với bức xạ.
Có nhiều cách con người nhận một liều chiếu cao hơn bình thường ví dụ

như: (1) sử dụng các dịch vụ y tế,(2) nghề nghiệp tiếp xúc với các nguồn phóng xạ,
(3) đặc biệt trong hút thuốc lá, lá thuốc chứa Pb-210 và Po-210, trung bình nếu hút
1 bao/ngày người hút sẽ nhận liều chiếu 8 rem, tương đương 80 mSv/1 năm [33].
Ngoài ra còn phải kể đến việc sống ở những tòa nhà không có thông khí tốt, khả
năng hít thở thụ động khí Radon gây ra hiện tượng tăng liều chiếu trong ở phổi dẫn
đến nguy cơ ung thư. Đánh giá tác động của bức xạ ion hóa năng lượng thấp lên tế
bào là cần thiết bởi vì những điện tử tự do trong phóng xạ tự nhiên và nhân tạo đều
có thể trở thành nguy cơ gây ra các bệnh di truyền và ung thư.
Hiện nay, tại Việt nam với nền y học phát triển, các cơ sở y tế đã được trang
bị máy X quang, máy CT (computer tomography), máy gia tốc xạ trị và sản xuất
đồng vị phóng xạ sử dụng trong chẩn đoán và điều trị bệnh[1,2]. Trong nông nghiệp
các trung tâm chiếu xạ thực phẩm, công nghiệp cũng sử dụng nguồn phóng xạ hở
trong lò luyện thép, đóng tầu, cầu đường, dầu khí…. Phóng xạ sử dụng trong ngành
y tế, công nghiệp, nông nghiệp là không thể thay thế, nhưng nó cũng đồng nghĩa
tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn, tác hại tới sức khỏe của nhân viên bức xạ cũng như
cộng đồng dân cư. Nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước đã tập trung vào các biện
pháp đánh giá tác hại của bức xạ ion hóa liều thấp. IAEA đã khuyến cáo sử dụng tư
năm 1982 [37] kỹ thuật nuôi cấy tế bào lympho và quan sát sai lệch hình thái nhiễm


9

sắc thể (NST)[58,59,60] để xác định được liều chiếu sinh học. Kỹ thuật phân tích
sai hình NST được công nhận như một "tiêu chuẩn vàng" đối với nhân viên tiếp xúc
hoặc những tai nạn bức xạ. Với bức xạ ion hóa liều thấp, mỗi lần nhận một liều
chiếu gây nên 10% tổn thương không hồi phục, lần chiếu sau sẽ được tích lũy thêm
10% nữa trong cơ thể, khi tích lũy trong một thời gian dài sẽ gây nên bệnh phóng xạ
mạn tính.
Để đánh giá tác động của bức xạ ion hóa liều thấp chúng tôi tiến hành kỹ
thuật phân tích sai hình NST bằng kính hiển vi phân tích tự động Metapher M.Search

trên máu ngoại vi chiếu xạ thực nghiệm. Ngoài ra, kỹ thuật phân tích sai hình NST còn
có ứng dụng trong thực tiễn giúp xác định nạn nhân có bị nhiễm xạ do tai nạn hoặc
khủng bố. Vì vậy chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sai hình nhiễm
sắc thể do ảnh hưởng của bức xạ ion hóa liều thấp trên các mẫu máu chiếu xạ
thực nghiệm”. Mục đích của đề tài là:
-

Khảo sát các kiểu sai hình nhiễm sắc thể (NST) bằng hệ thống kính hiển vi

-

tự động Metapher M. Search.
Thống kê, đánh giá tần suất các kiểu sai hình NST gặp phải trên các mẫu máu
chiếu xạ với các liều:0,5 Gy;1 Gy; và 2 Gy.

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU


10

1.1 Bức xạ ion hóa
1.1.1 Hiện tượng phóng xạ
- Năm 1905, Albert Einstein công bố thuyết tương đối , nêu lên mối quan hệ
giữa trọng khối và năng lượng với công thức nổi tiếng: E = mc 2 , nghĩa là một khối
lượng vật chất (m) có một mức năng lượng tương đương khối lượng đó nhân với
bình phương của tốc độ ánh sáng. Như vậy một khối lượng dù rất nhỏ cũng hàm
chứa một năng lượng rất lớn. Vấn đề đặt ra là làm thế nào giải toả được năng lượng
vô cùng lớn đó.
- Năm 1932 , James Chadwick phát hiện ra hạt neutron.
- Năm 1938 , hai nhà hoá học người Đức Otto Hahn và Fritz Strassman đã dùng

neutron bắn vào nhân nguyên tử uranium và chia tách nhân urani ra thành hai
mảnh, mở ra triển vọng khai thác được năng lượng to lớn tư nhân nguyên tử.
Sự mất ổn định trong nguyên tử.
Năng lượng hạt nhân bắt nguồn tư hiện tượng phân rã, các hạt nhân nguyên
tử của nguyên tố “không ổn định” chuyển trạng thái sang “ổn định” sinh ra năng
lượng. Hầu hết hạt nhân các nguyên tố ở trạng thái “không ổn định” (chỉ có
Cacbon-12 và Oxy-18 mãi mãi tồn tại không thay đổi). Tư các nguyên tố được gọi
là “không ổn định”, chứa nhiều năng lượng, nhân nguyên tử có xu hướng biến đổi
để quay về trạng thái “ổn định”: hoặc phát ra bức xạ hoặc phá vỡ nhân thành hai
mảnh nhỏ để trở về trạng thái ổn định . Hiện tượng đó được gọi là hiện tượng phân
rã phóng xạ (radioactive decay).
Mỗi nguyên tố có thể tồn tại nhiều nguyên tử gọi là các đồng vị (isotope).
Những đồng vị “không ổn định” phát ra các bức xạ α, β, γ gọi là đồng vị phóng xạ
(radioisotope). Một số nguyên tố ví dụ như Uranium không có đồng vị “không ổn
định”. Khi nguyên tử của các đồng vị phóng xạ phân rã, giải phóng ra một năng
lượng khổng lồ dưới dạng tia gamma hoặc các hạt có kích thước nhỏ hơn nguyên
tử. Nếu trong quá trình phân rã phát ra các hạt alpha hoặc beta, nó sẽ trở thành
nguyên tố mới.
Nguyên nhân của sự mất ổn định có thể là :


11

- Có quá nhiều hoặc quá ít nucleon trong nhân. Một nhân có hàng trăm nucleon thì
lực đẩy lẫn nhau giữa các proton sẽ mạnh và nhân không ổn định. Trái lại nếu nhân
nhỏ có ít nucleon thì lực liên kết giữa các nucleon sẽ yếu và sẽ phân rã.
- Số lượng neutron trong nhân tăng lên là một nguyên nhân làm cho mất cân bằng
và nhân sẽ chuyển về ổn định bằng cách phân rã phóng xạ.
1.1.2 Bức xạ ion hóa
Năng lượng của bức xạ khi đi vào vật chất sẽ tạo ra hai hiệu ứng: kích thích

hoặc ion hóa. Kích thích là truyền năng lượng để đẩy một điện tử bật lên khỏi quỹ
đạo nhưng không tách hẳn ra khỏi nguyên tử. Ion hóa là khi nào năng lượng đủ
mạnh để làm bật điện tử ra khỏi nguyên tử hoặc phân tử, điện tử mang ion âm và
nguyên tử còn lại mang điện tích dương. Bức xạ ion hóa là bức xạ có năng lượng
mạnh tạo ra các cặp ion khi tương tác với vật chất. Bức xạ ion hóa được phân loại
thành hai nhóm chính: bức xạ sóng (ray radiation) và bức xạ hạt (particular
radiation). Tia X và tia gamma là bức xạ sóng điện tư khác nhau ở nguồn gốc: tia
X phát sinh khi chùm điện tử bị kìm hãm đột ngột, tia gamma phát sinh tư các nhân
trong trạng thái có dư năng lượng cần phân rã để trở về trạng thái ổn định. Tia X
được coi như một chùm năng lượng hoặc một chùm photon, đi xuyên vào vật chất
truyền năng lượng cho vật chất gây kích thích và ion hóa. Tia gamma cũng có đặc
tính tương tự. Các photon không có trọng lượng, có tốc độ cao như tốc độ của ánh
sang. Mỗi photon có chứa một lượng năng lượng bằng h.v trong đó h là hằng số
Plank. Sự khác nhau giữa bức xạ ion hóa và không ion hóa là ở năng lượng của tưng
photon, không phải do tổng năng lượng của một liều xạ. Bức xạ hạt gồm nhiều loại:
điện tử, proton, neutron, alpha, các hạt điện tích nặng. Các hạt này có động năng, có
trọng lượng có điện tích hoặc không có điện tích.
Hạt nhân nguyên tử
Nhân nguyên tử hình cầu gồm các hạt gọi là nucleon, sắp xếp sít vào nhau
đến mức không thể nào nén ép thêm được nữa. Một nhân điển hình gồm 100
nucleon sẽ có một bán kính khoảng 5.10 -13 cm. Nucleon gồm 2 kiểu: neutron và


12

proton , khác nhau về điện tích. Mỗi nucleon gồm 3 quark hợp thành. Hạt proton
tích điện dương, neutron không tích điện.
Hạt alpha:
Nhân những nguyên tố nặng không ổn định vì có một số lượng lớn proton và
các proton có xu hướng đẩy nhau. Những nhân đó sẽ phân rã bằng cách phát ra các

bức xạ alpha. Bức xạ alpha là một dạng bức xạ hạt, gồm hai proton và hai neutron,
tức là một nhân helium không có vỏ điện tử bao quanh.
Xz → Yz-2 + He2
Những chất này sau khi phân rã alpha thường chưa ổn định và sẽ phân rã tiếp
qua nhiều thế hệ tạo thành những dòng họ.
Hạt beta âm
Khi bên trong nhân có dư neutron, nhân phải tìm cách giải phóng neutron dư
đó thì mới ổn định được. Làm bật neutron ra khỏi nhân là rất khó vì không đủ năng
lượng bởi vậy thông thường là do luật tương tác các lực yếu, nhân sẽ chuyển
neutron thành proton bằng cách giải phóng ra một điện tử (beta âm) và antineutrino.
Antineutrino là một phản hạt của neutrino. Cả hai đều không có trọng khối và có
vận tốc bằng với ánh sáng.
Neutron → Proton + Electron + Antineutrino
Chất mới tạo thành được thêm proton và vì vậy sẽ dịch chuyển về bên phải 1
ô trong bảng tuần hoàn của Mendelêev, trở thành chất khác so với chất ban đầu:
Xz → Yz+1 +β + ν
Năng lượng của beta phân bố rất rộng, tư 0 tới tối đa, tuỳ thuộc vào antineutrino
Năng lượng beta = Năng lượng phân rã - Năng lượng của antineutrino
Năng lượng trung bình của beta bằng 1/3 năng lượng tối đa.
Hạt beta dương
Khi nhân có dư proton, proton đó sẽ được chuyển thành neutron bằng cách
phát ra một bêta dương và một neutrino. Sự phân rã đó được gọi là phân rã bêta
dương. Bêta dương sau một hành trình, năng lượng giảm yếu, gặp một điện tử ở
môi trường sẽ huỷ lẫn nhau và tạo thành một cặp photon, mỗi photon=511 keV.


13

Sơ đồ phân rã bêta dương là sơ đồ chuyển trái. Chất con được tạo ra sẽ ít hơn chất
bố mẹ một proton, nên sẽ dịch chuyển một ô về bên trái của bảng tuần hoàn các

nguyên tố của Mendeleev. Phân rã beta dương thường hay xẩy ra với những nuclide
có số Z thấp. Những chất có trong thành phần cấu tạo của cơ thể người như: carbon,
oxygen, nitrogen là những chất dễ tạo ra các nuclide bêta dương. Các chất này được
dùng nhiều trong phương pháp chụp hình chẩn đoán bằng máy PET-CT (Positron
emission tomography-Computer tomography).
Hạt neutron
Neutron là một tiểu hạt dưới nguyên tử (subatomic particle) thường có ở
trong nhân nguyên tử cùng với proton, nên có một tên chung là nucleon (tiểu hạt
trong nhân). Neutron không mang điện tích, có trọng khối (masse) nặng hơn proton.
Số nguyên tử của neutron = 0 và số trọng khối = 1. Neutron có trọng khối tương tự
proton nhưng không mang điện nên không bị tăng tốc trong điện trường và có thể đi
sâu vào vật chất có cấu trúc phân tử nặng và dễ bị cản bởi vật chất có cấu trúc nhẹ.
Các loại bức xạ khác nhau tác động trên sinh vật mạnh yếu khác nhau. Tổn thương
do bức xạ neutron 1Gy sẽ lớn hơn thương tổn do tia X, electron hoặc gamma gây
nên. Khái niệm hiệu ứng sinh học tương đối (relative biologic effectiveness, RBE)
dùng RBE của tia X năng lượng 250 keV làm chuẩn để so sánh. Chât phóng xạ nào
có RBE lớn là chất có hiệu ứng sinh học mạnh. RBE phụ thuộc vào sự truyền năng
lượng tuyến tính (Linear energy transfer LET), liều hấp thu, suất liều và bản chất
của hệ sinh học.
LET là năng lượng truyền giao để tạo các cặp ion trên đơn vị chiều dài
đường đi của bức xạ. LET thường được thể hiện bằng kiloelectronvolt keV/µm. Về
mặt hiệu ứng sinh học bức xạ có LET cao khác LET thấp. Bức xạ LET cao tác hại
trực tiếp trên các tế bào mạnh gấp 3 lần bức xạ LET thấp. Bức xạ LET thấp tác
động gián tiếp thồng qua các gốc tự do hoặc gốc oxy hóa. Nguyên nhân có thể là do
bức xạ LET cao chỉ cần một va chạm với a-xít nhân DNA đủ để diệt tế bào, còn bức
xạ LET thấp phải nhiều va chạm với DNA mới huỷ diệt được tế bào. Ngoài ra bức


14

xạ LET cao có quãng đường đi (track) ngắn, còn LET thấp đi quãng đường dài hơn
và tạo nhiều gốc tự do.
Bức xạ, đặc biệt là tia X, khi hấp thu trong cơ thể sẽ tạo ra hiện tượng ion
hoá bằng ba cách: hiệu ứng quang điện (photoelectric effect), hiệu ứng Compton và
tạo cặp (pair production). Với mức năng lượng thấp (30-100 keV) như trong chẩn
đoán X quang thì hiệu ứng quang điện là quan trọng. Trong hiệu ứng này, bức xạ sẽ
tác động vào điện tử ở quỹ đạo (thường là quỹ đạo K, L, M) truyền cho điện tử năng
lượng mạnh hơn năng lượng liên kết của điện tử, điện tử bị bật ra khỏi nguyên tử
với một động năng bằng năng lượng của bức xạ đi vào trư năng lượng liên kết của
điện tử.
Bảng 1.1: Các loại bức xạ với mức năng lượng LET và RBE.
Loại bức xạ
Tia gamma của Co-60
Tia X 250 keV
Proton 10 MeV
Loại bức xạ

Giá trị của LET , keV/µm
0,2
2,0
4,7
Giá trị của RBE

Tia X , gamma , bêta
1
Neutron
3-20
Hạt nặng
20
Hiệu ứng quang điện biến thiên theo hàm số bậc ba của nguyên tử số của vật chất bị

chiếu (Z3 ), vì vậy trên phim X quang, hình ảnh xương rõ hơn là phần mềm. Khi
dùng năng lượng cao như trong xạ trị, hiệu ứng Compton chiếm ưu thế. Trong quá
trình này, bức xạ truyền một phần năng lượng cho điện tử, điện tử bật ra và lại tác
động như một tia bêta với vật chất, bức xạ đi vào mất một phần năng lượng sẽ đổi
hướng và tiếp tục ion hoá các nguyên tử khác trong vật chất.

1.1.3. Đơn vị đo hoạt độ phóng xạ
Đo hoạt độ phóng xạ, hệ thống cũ dùng các đơn vị: curie (Ci), millicurie
(mCi), microcurie (µCi); hệ thống mới dùng các đơn vị: becquerel (Bq)
kilobecquerel (kBq), megabecquerel (MBq), gigabecquerel (GBq).
Đo liều phơi chiếu(radiation exposure), hệ thống đơn vị cũ là: rơn-ghen (R),
hệ thống cũ: coulomb/kg (C/kg) .


15

Đo liều hấp thu (radiation absorbed dose), hệ thống cũ dùng đơn vị rad, ngày
nay phần lớn dùng đơn vị mới: gray (Gy).
Đo liều tương đương (radiation dose equivalent), đơn vị cũ là rem, ngày nay
dùng phổ biến là đơn vị mới: Sievert (Sv).
Bảng 1.2 : Đơn vị đo lường phóng xạ
Phân loại đo
Hoạt độ phóng xạ

Đơn vị cũ
Ci = 3,7.1010 dps

Đơn vị mới
Bq = 1 dps

Liều chiếu
Liều hấp thu
Liều tương đương

R = 2,58.10-4 C/kg
rad = 100 erg/g
rem = QF*rad

C/kg
Gy = 1J/kg
Sv = QF*Gy

Chuyển đổi
1Ci = 3,7.1010 Bq
1 Bq = 2,7.10-11 Ci
1C/kg = 3,88.103 R
1 rad = 0,01 Gy
1 rem = 0,01 Sv
1 rem=10 mSv
1 Sv = 100 rem

QF: quality factor; SI: Systeme Internationale

Đơn vị Gray định tính là D (gọi là liều hấp thụ);
1Gy=1 joule/kilogram đơn vị vật chất (a physical quantity). 1 Gy chứa 1 joule năng
lượng phóng xạ trên 1 kilogram mô hoặc vật chất.
Đơn vị Sievert định tính là H (gọi là liều tương đương)
1Sv=1 joule/kilogram hiệu ứng sinh học (a biological effect). Sv đại diện cho liều
tương đương hiệu ứng sinh học của 1 joule năng lượng phóng xạ trên 1 kilogram
mô người.

Mỗi vật chất có một giá trị tương đương của liều hấp thụ gọi là Q.
Theo Ủy ban quốc tế về Trọng lượng và đo lường công thức tính là: H = QF x D (1)
Giá trị QF là giá trị được cung cấp bởi Ủy ban quốc tế về Bảo vệ phóng xạ [34,35].
1.1.4 Bức xạ ion hóa liều thấp
Con người luôn tồn tại song song với sự hiện diện của bức xạ ion hóa liều
thấp đến tư tự nhiên là các tia vũ trụ, nguồn phóng xạ nhân tạo là sự khuếch tán của
các đồng vị phóng xạ trong không khí, đất và nước. Mặt khác con người hấp thu với
lượng nhỏ do tiếp xúc với phóng xạ hoặc liều lớn khi khi khám hoặc điều trị bệnh
tại bệnh viện. Các vụ thử vũ khí hạt nhân, tai nạn nhà máy điện hạt nhân cũng tạo ra
số người bị phơi nhiễm bức xạ ion hóa liều thấp trong thời gian dài. Khi di chuyển


16

bằng máy bay ở độ cao khoảng 10 km, hành khách sẽ bị chiếu xạ mức 50 µSv/h, với
hành trình kéo dài 10 giờ sẽ bị chiếu với tổng liều 500 µSv/h. Phi công tàu vũ trụ
Apollo X (Mỹ) bay quanh mặt trăng với hành trình 192 giờ, đã bị chiếu xạ với tổng
liều 4,8 mSv. Tính trung bình, cả cuộc đời con người trên trái đất mỗi năm bị chiếu
xạ tư vũ trụ khoảng 280 µSv/h và tư mặt đất khoảng 260-270 µSv/h. Phông phóng
xạ tự nhiên đến với cơ thể con người tư 5 nguồn [33,65]:
- Phóng xạ tư vũ trụ tới, thoạt đầu là rất mạnh, sau khi va chạm với các phân tử
trong không trung sẽ mất dần năng lượng, khi tới sát mặt biển suất liều hấp thu
khoảng 32 đến 34 nGy/h (nanogray/giờ), lên trên cao suất liều bức xạ vũ trụ có thể
tăng lên đến 20 lần so với mặt biển.
- Phóng xạ tư bề mặt trái đất: nguồn này không đồng đều, có nơi cao, nơi thấp, tính
trung bình khoảng 30000 Bq/tấn, nghĩa là cứ 1 tấn đất bề mặt có ba mươi ngàn phân
rã phóng xạ trong một giây,(chú thích: Bq là viết tắt của đơn vị đo lường becquerel)
- Phóng xạ tư vật liệu xây dựng: Tùy theo vật liệu xây dựng là gạch, bê tông hay các
loại đá, độ phóng xạ sẽ khác nhau, tính trung bình là 50000-200000Bq/m 3 . Nhà
đóng kín cửa, độ phóng xạ sẽ cao hơn khi cửa mở thông thoáng [3].

- Phóng xạ tư các nguồn nước: Độ phóng xạ trong nước biển trung bình là 15000
Bq/ m3 . Nước ngọt, nước sông hồ đều có phóng xạ, nhiều ít khác nhau do nguồn
nước được tạo ra hay chẩy qua các khu vực địa chất khác nhau.
- Phóng xạ tư ăn, uống, lương thực, thực phẩm gây nên liều chiếu trong, tùy loại
thực phẩm chúng ta có thể nhận lượng phóng xạ khác nhau. Đặc biệt trong hút
thuốc lá, lá thuốc chứa Pb-210 và Po-210, trung bình nếu hút 1 bao/ngày người hút
sẽ nhận liều chiếu 8 rem, tương đương 80 mSv/1 năm [31].
Trong điều kiện bình thường , mỗi năm con người bị chiếu xạ do tự nhiên
vào khoảng 1-5 mSv , trung bình là 2,4 đến 3mSv. Để dễ hình dung đơn vị đo
lường, chúng ta so sánh với một lần khám chụp X quang, cơ thể sẽ bị chiếu xạ
khoảng 10- 20 mSv , tức là một lần đi khám X quang cơ thể bị chiếu nhiều gấp hàng
chục lần chiếu xạ do tự nhiên trong cả năm.


17

Dưới đây là một ví dụ về kết quả đo đạc, tính toán liều hấp thụ phóng xạ tại
một số tỉnh ở Việt nam của tác giả NX Phách và cộng sự (2008) [2]. Qua đồ thị
Hình 1.1 chúng ta thấy tỷ lệ liều chiếu ngoài chiếm một phần lớn. Liều chiếu trong
do hít phải khí Radon trong các ngôi nhà ở nước ta góp một phần nhỏ không đáng
kể. Với số liệu tính toán liều phóng xạ hấp thụ tư thức ăn và nước uống thu được tư
thực tế, tác giả cho thấy mức độ phóng xạ tự nhiên ở nước ta nằm trong giới hạn an
toàn chung của thế giới.

hit
chngoai

ctrong

2813

0

Ha Tinh

Nghe An

Q.Binh

Q.Tri

TT-Hue

Thanh Hoa

Hình 1.1:Liều hấp thụ phóng xạ do hít thở, chiếu trong, chiếu ngoài (µSv)
người/năm tại 6 tỉnh Việt nam [2].


18

Liều hấp thụ trung bình hàng năm từ nguồn phóng xạ
tự nhiên của một số quốc gia trên thế giới

Hình 1.2 Liều hấp thụ phóng xạ hít thở, chiếu trong, chiếu ngoài (mSv)
người/năm của một số nước trên thế giới[31].
Hình 1.2 minh họa liều hấp thụ phóng xạ do tia bức xạ vũ trụ, hít thở, liều
chiếu trong, chiếu ngoài tính bằng đơn vị mSv/người/năm của một số nước trên thế
giới. Liều cao nhất là tại Phần Lan và thấp nhất là Anh. Trong ngưỡng trung bình có
thể kể đến một số nước như Bỉ, Luxembur, Thụy Điển, Bồ Đào Nha. Việt nam theo

tính toán của tác giả NX Phách cũng nằm trong giới hạn trung bình của thế giới.
Tại Mỹ, cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) đã thành lập Ủy ban
đánh giá nguy cơ phơi nhiễm bức xạ ion hóa liều thấp (Committee to Assess Health
Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation) để xem xét dữ liệu có
nguồn gốc tư các nghiên cứu dịch tễ phân tử, tế bào, động vật, con người ảnh hưởng
của sự phơi nhiễm bức xạ ion hoá liều thấp. Tư năm 1997, ủy ban này đã bước đầu
tiến hành xem xét, đánh giá các tài liệu khoa học có liên quan giữa ảnh hưởng của
bức xạ ion hóa liều thấp đối với sức khỏe của con người [45]. Đến năm 2006 ủy ban
kết thúc nghiên cứu giai đoạn 2 của dự án bằng các nghiên cứu thực nghiệm và đã


19

tiến hành tư vấn cho chính phủ Mỹ. Những nghiên cứu này đánh giá tác hại của bức
xạ ion hóa liều thấp dựa trên nghiên cứu dịch tễ học, liều thấp, bức xạ ion hóa liều
thấp (low-LET), suất liều thấp, yếu tố ảnh hưởng đến suất liều thấp, nguy cơ gây ra
ung thư, đối tượng nghiên cứu là tế bào, mô, động vật và các nghiên cứu trên các
nạn nhân bom nguyên tử ở Nhật....[46].
Bức xạ ion hóa tồn tại dưới các dạng phóng xạ điện tư như tia X và tia
gamma hoặc proton, neutron và các hạt alpha, beta. Tia X và tia gamma có năng
lượng thấp, năng lượng này truyền qua tế bào với mật độ rời rạc. Điểm khác biệt
với năng lượng cao là mật độ năng lượng dày đặc và phá hủy tế bào mạnh mẽ hơn.
Theo báo cáo của Ủy ban Năng lượng thấp (Mỹ) bức xạ ion hóa bức xạ ion hóa
năng lượng thấp có ngưỡng tư 0-100mSv [46]. Còn theo Viện năng lượng nguyên tử
quốc tế (International Anatomic Energy Agency-IAEA) [35,36] nêu rõ bức xạ ion
hóa mức độ thấp cũng được phân chia bởi mức năng lượng kiloelectronvolt/micro
mét (keV/µm). Bức xạ ion hóa mức độ thấp nằm trong khoảng 0,1-200 keV/µm,
mức trung bình 200-1080 keV/µm, mức cao là >2 MeV/ µm tuy nhiên còn phụ
thuộc vào một số yếu tố khác như bản chất và nguồn chiếu.

1.2 Ảnh hưởng bức xạ ion hóa lên cơ thể sống
1.2.1 Tác động của bức xạ ion hóa lên nhiễm sắc thể
Cơ chế tác động của bức xạ ion hóa lên đơn vị di truyền
Các nghiên cứu về ảnh hưởng sinh học của bức xạ ion hóa tới cơ thể sống đã
chứng minh: Bức xạ ion hóa tác động theo hai cơ chế: trực tiếp và gián tiếp[38].
Cơ chế tác động trực tiếp là năng lượng bức xạ truyền trực tiếp cho các phân tử sinh
học, gây tổn thương về cấu trúc dẫn tới thay đổi chức năng của chúng, trong đó có
phân tử DNA bị đứt gãy một nhánh hoặc đứt gãy cả 2 nhánh;
Cơ chế tác động gián tiếp bức xạ ion hóa tác động lên các phân tử nước trong cơ thể
(nước chiếm gần 80% khối lượng tế bào).
H2O+ + H2O → OH• + H3O+.
Các phân tử nước bị phân ly hình thành nên các gốc tự do (GTD): H •, OH• và gốc


20

oxi hóa: H+, OH+, các gốc tự do và gốc oxi hóa này tấn công trực tiếp các phân tử
sinh học bao gồm cả phân tử DNA, bản thân các GTD, gốc oxi hóa còn liên kết với
nhau hoặc liên kết với phân tử sinh học khác tạo thành các GTD mới, các chất mới
có tính oxi hóa mạnh như HO2•, RO2•, R• + HOH, H2O2,…. rồi tiếp tục tấn công các
phân tử DNA.

Okuda.T,C.Richard,N a t i o n a l I n s t i t u t e o f a g r o b i o l o g i c a l
Sciences
Tổn thương
các phân tử sinh học trong đó có DNA diễn ra qua ba giai đoạn:

giai đoạn vật lý đầu tiên của bức xạ ion hóa (kéo dài khoảng 10- 16 giây), trong giai đoạn
này, bức xạ ion hóa truyền năng lượng trực tiếp tới phân tử sinh học; giai đoạn hóa sinh
(kéo dài khoảng 10- 2 giây đến nhiều giờ): bức xạ ion hóa tác động vào các phân tử nước

tạo ra các GTD, gốc oxi hóa, tuy nhiên trong tế bào luôn tồn tại hệ thống khử GTD và
sửa chữa các đoạn DNA bị tổn thương thông qua các enzym nội bào. Việc sửa chữa các
DNA có thể được thực hiện trước hoặc sau khi DNA nhân đôi trong chu trình tế bào,
thực nghiệm đã chứng minh rằng việc sửa chữa trước khi DNA nhân đôi sẽ có hiệu quả
hơn sau nhân đôi, do vậy đối với tế bào có quá trình phân bào xảy ra càng nhanh thì
thời gian sửa chữa trước nhân đôi càng bé, dẫn tới hiệu quả của việc sửa chữa càng kém
nên các tế bào có tốc độ phân bào càng cao (tế bào mầm, tế bào sinh máu của tủy
xương,…) càng nhạy cảm với phóng xạ; giai đoạn sinh học (kéo dài tư hàng chục phút
tới hàng chục năm), trong giai đoạn sinh học, chủ yếu là hậu quả tổn thương của các
NST và biến đổi di truyền.


21

Tổn thương và hồi phục không hoàn toàn của phân tử DNA tạo nên các kiểu sai
hình NST. Bức xạ ion hóa gây nên đứt gãy đơn (Single strand break: SSB) hoặc đứt
gãy đôi (Double strand break: DSB) các phân tử DNA, những đứt gãy đôi sẽ tạo
nên các đầu mút có khả năng tái liên kết với nhau gọi là các “đầu dính”, khi các
mảnh có đầu dính liên kết sẽ tạo nên sai hình NST, các kiểu sai hình NST như sai
hình 2 tâm, sai hình đa tâm, sai hình không tâm hoặc sai hình hình vòng nhẫn,…
phụ thuộc vào cơ hội gặp nhau của các đầu dính.
Sai hình NST (chromosome aberrations)
Sai hình nhiễm sắc thể (NST) có thể ghi nhận được ở metaphase của phân
bào (mitosis) . Sai lệch nhiễm sắc thể thường xảy ra khi 2 nhánh của DNA bị đứt
gãy. Đầu đứt gãy này có thể được nối lại với một đầu đứt gãy khác không tương
ứng. Hiện tượng này thường gặp khi tế bào bị chiếu trong pha G1 của chu kỳ tế bào.
Nếu tế bào bị chiếu ở pha G2 , thì sẽ thấy có sai lệch nhiễm sắc tử (chromatid
aberrations) . Sai lệch NST có thể được khôi phục lại rất nhanh, ngay trong chu kỳ
tế bào khi tế bào chưa chuyển sang pha M. Có tới 90% sai lệch NST được khôi
phục lại , hiện tượng đó gọi là tái thiết (restitution) . Vì vậy nghiên cứu về NST

chúng ta chỉ thấy được phần rất nhỏ những đứt gẫy không phục hồi được. Để khắc
phục hiện tượng này người ta dùng phương pháp ngưng tụ NST sớm (premature
chromosome condensation, PCC). Theo phương pháp PCC, NST sẽ ngưng tụ ngay
ở kỳ trung gian hay trước quá trinh nguyên phân va hinh thái giống trong qua trinh
phân bào, như vậy có thể ghi nhận được sự sai lệch nhiễm sắc thể sớm. Tần số sai
lệch nhiễm sắc thể của tế bào lympho máu ngoại vi tương quan thuận với liều chiếu
xạ trong một giới hạn nào đó. Các nhà khoa học trong những năm gần đây đã phát
hiện thấy hiện tượng "đáp ứng thích nghi" (adaptive response) Nếu chiếu xạ trước
với một liều nhỏ 0.5-1 Gy tế bào lympho sẽ có đề kháng tốt sau đó chiếu xạ với liều
1,5 Gy sai lệch NST lại ít hơn khi không có chiếu xạ trước. Có thể do sự tái thiết
diễn ra tốt hơn vì liều chiếu xạ nhỏ trước đó đã kích thích tổng hợp nhiều enzym có
tác dụng hồi phục DNA. Điều đáng lưu ý khi nghiên cứu trên lâm sàng là : người
bình thường cũng có những sai lệch NST và tỷ lệ sai lệch tăng lên cùng với tuổi.


22

Trên người , một chỉ số được dùng đến là tần số tế bào C . Tế bào C là các tế bào có
một hay nhiều bất kỳ loại sai lệch NST nào. Tần số tế bào C giảm rất nhanh tư
những phút đầu sau chiếu xạ tới vài giờ và tiếp tục giảm sau đó hàng tuần hàng
tháng do được tái thiết. Có những sai lệch rất dễ hàn gắn lại nhưng cũng có những
sai lệch không thể sữa chữa được, vì vậy người ta phân chia tế bào C thành 2 loại .
Tế bào Cs là tế bào ổn định (stable) và tế bào Cu là tế bào không ốn định (unstable).
Tế bào Cs là những tế bào có sai lệch NST bền không thể khắc phục, tế bào Cu là
những tế bào có những sai lệch NST không bền, có thể khắc phục. Liều xạ tối thiểu
để phát hiện được sai lệch NST ở tế bào lympho ngoại vi là 0.1- 0.2 Sv.
Sai hình NST ngoài tự nhiên
Tần số sai hình NST ngẫu nhiên trong dân chúng có sự khác biệt, điều này có
thể là do đặc điểm riêng của tưng đối tượng và môi trường sống tác động. Tuy
nhiên, nhiều nghiên cứu chỉ ra ở những đối tượng chịu tác động của bức xạ ion hóa

thì có tần số sai hình cao hơn rõ rệt so với đối chứng ngay cả khi họ chịu tác động
của bức xạ ở mức thấp hơn liều cho phép. Bauchinger M, Alan R (1983) [11]
nghiên cứu 4501 trẻ sơ sinh và không phát hiện sai hình NST không tự nhiên sinh ra
mà được hình thành do tác động của các yếu tố đột biến trong tự nhiên. Khảo sát
135 đối tượng(nam/nữ) V.Kasuba nhận thấy tần số hai tâm 0,026% và mảnh không
tâm là 0,53%[40]. Smerhovsky (2002) [60] chỉ ra rằng tần số sai hình NST không
phụ thuộc vào giới tính [61]. Tần số sai hình NST theo khảo sát tư 42 cộng đồng
dân cư khác nhau trên thế giới mà Lea D tổng kết thì kiểu sai hình đa tâm có giá trị
nằm trong khoảng tư 0-0,39% (19% có tần số >0,1%), kiểu mảnh không tâm tư 01,5% (12% có tần số >1,0%), tần số đứt gãy tự nhiên theo O’Riodan (1978) là 0,1%
[42]. Kết quả nghiên cứu của Nishino (1988), Bender (1988), Leonard (1987),
Lloyd (1980), Tonomura (1983), Darroudi F. (2007) [43,45] cho thấy tần số sai hình
NST ở cộng đồng dân cư tự nhiên không vượt qua 0,28% , với sai hình đa tâm;
1,15% với mảnh không tâm và 2,0% với đứt gãy nhiễm sắc tử. Bauchinger (1994)
[13,14] khảo sát 85 đối tượng cho tần số sai hình hai tâm là 0,041% và 0,054% với
sai hình hai tâm và vòng. Trong khi đó, Obe. G, Pfeiffer (2002) [47,49], Gebhart E,


23

et al(1993), nhận thấy có sự gia tăng tần số sai hình NST ở nhóm người có hút
thuốc [28].
Sai lệch NST ở vùng có phông phóng xạ môi trường cao
Tần số sai hình NST cao khác thường đó được phát hiện ở các nhóm dân cư
liên quan đến phóng xạ. Harold A. Wollenberg (1974) khảo sát nhóm dân cư vùng
hoạt tính phóng xạ tự nhiên ở Mỹ cho thấy tần số sai hình NST tư 0,73% - 0,85%
đối với các mảnh không tâm, tư 0,15% - 0,28% đối với sai hình hai tâm. Theo thống
kê của Evant HJ và Russel Jonees (1987) [25] ở các dân cư sống trong vùng có hoạt
tính phóng xạ cao tại Brazil cho thấy tần số sai hình đa tâm là 0,15% (đối chứng là
0,06%), tần số mảnh không tâm là 1,00% (đối chứng 0,85%). A.CebulskaWasilewska,AN. Osipov [58, 63,64] công bố các khảo sát sai hình NST của nhóm
dân cư nhiễm bụi phóng xạ tư sự cố hạt nhân Chernobyl, theo khảo sát năm 1988 thì

tần số sai hình đa tâm là 0,24%, mảnh không tâm là 0,82%, năm 1989 có kết quả
tần số sai hình các kiểu tương ứng là 0,16% và 0,82%. Khảo sát của Awa AA,
Tanaka (1983) trên các dân cư Hiroshima gần 40 năm sau vụ nổ bom nguyên tử cho
thấy tần số sai hình NST vẫn cao khác thường (19,6% - 22,1% đối với sai hình bền
và 1,5% đối với sai hình không bền) [8,9].
1.2.2 Tác động của bức xạ ion hóa lên toàn cơ thể
Bệnh phóng xạ cấp tính
Khi bị chiếu xạ toàn thân (hoặc một diện tích lớn của thân thể) với liều xạ
tương đối lớn (> 1Gy) , trong một thời gian tương đối ngắn sẽ phát sinh bệnh phóng
xạ cấp tính, mức độ nặng nhẹ khác nhau tuỳ theo liều chiếu. Bệnh phóng xạ do
chiếu ngoài được phân chia thành 3 loại chính:
- Bệnh phóng xạ thể não: Khi bị chiếu với liều tư 100 Gy trở lên , sẽ phát sinh bệnh
phóng xạ cấp tính thể não. Sau vài phút, con người không nhận được ra phương
hướng, mê sảng. nếu là chỉ huy thì không ra lệnh được, nếu tác chiến với vũ khí
hiện đại thì cũng không bấm nút được. Bệnh nhân sẽ chết trong 1-2 ngày, vô
phương cứu chữa. Cơ chế bệnh sinh chưa được biết rõ. Người ta cho rằng các mạch
máu trong não bị tổn thương nặng nên bị chết nhanh, các tổn thương khác chưa kịp


24

xuất hiện, vì vậy còn được gọi là hội chứng mạch não (cerebrovascular syndrome).
Thực tế đã xảy ra với một vài trường hợp tai nạn lò nguyên tử ở Mỹ.
- Bệnh phóng xạ thể tiêu hoá (gastrointestinal syndrome): Khi bị chiếu với liều > 12
Gy , dạ dày ruột bị thương tổn, biểu hiện: nôn, ỉa lỏng dẫn tới mất nước và chết.
Bệnh diễn biến nhanh, có thể tử vong trong vòng 3-20 ngày, trung bình là 1-2 tuần.
- Bệnh phóng xạ thể máu (hematopoietic syndrome): Đây là thể bệnh điển hình,
phát sinh khi bị chiếu xạ tư 2- 8 Gy. Nếu được điều trị tốt, có khả năng cứu chữa
được một phần. Tổn thương chủ yếu là hệ tạo huyết và chia ra 3 mức: nặng, vưa và
nhẹ. Liều tử vong 50% trong 60 ngày (LD50/60 ) với người ≈ 3.25 Gy. Cá biệt cũng

có người bị chiếu tới 8-9 Gy vẫn qua khỏi được , nhưng thực tế Chernobyl cho thấy
bị chiếu tư 6 Gy trở lên công tác cứu chữa không đạt được hiệu quả mặc dù có sử
dụng các biện pháp truyền máu, truyền tuỷ, truyền tế bào gan của phôi thai. Người
rất trẻ và người già nhạy cảm với phóng xạ hơn những người tuổi trung niên. Phụ
nữ có sức đề kháng với phóng xạ mạnh hơn nam giới. Không có thuốc đặc trị, điều
trị chủ yếu là điều trị triệu chứng theo tưng giai đoạn bệnh[25].
Bệnh phóng xạ mạn tính
Bệnh xảy ra khi mỗi ngày bị chiếu xạ một , trong nhiều ngày liên tiếp. Theo
định luật Blair [37,38], mỗi lần cơ thể bị chiếu xạ dù ít dù nhiều sẽ có độ 10% tổn
thương không phục hồi được, lần chiếu sau sẽ tích luỹ thêm 10% nữa và cứ như vậy
tích tụ dần gây nên bệnh phóng xạ mạn tính. Bệnh sẽ diễn biến thành 3 giai đoạn
cũng là ba mức độ nặng nhẹ khác nhau.
Quản lý y tế các đối tượng nhân viên bức xạ
Các nghiên cứu trên đối tượng làm việc trong môi trường có phông phóng xạ
cao cho thấy tần số sai hình NST tăng so với nhóm đối chứng. Biggatti P, Lamerti G
(1988) [21] khảo sát nhóm 26 nhân viên X-quang và y học hạt nhân tại bệnh viện
Barcelona có thời gian làm việc tư 1 đến 18 năm nhận thấy tần số sai hình NST cao
(1,39% so với nhóm chứng là 0,65%, p < 0,01), trong khi với nhóm nhận liều tổng
cộng dưới 50 mSv thì không thấy có sự khác biệt rõ rệt về tần số của các loại sai
hình NST. Bryant PE (1998) [20] khảo sát nhóm 22 công nhân nhà máy điện hạt


25

nhân có liều tích lũy trung bình là 390 mSv thì tần số sai hình hai tâm là 0,175 ±
0,030% so với nhóm đối chứng là 0,058 ± 0,016%. R.S. Cardoso (2001) phân tích
nhân viên y học hạt nhân thường xuyên nhận bức xạ với liều thấp thấy tần số sai
hình NST là 3,2 ± 0,5% so với đối chứng 2,6 ± 0,3%. Obe G, Pffeiffer P (2002) [47]
khảo sát nhân viên làm việc trong môi trường phóng xạ có tần số sai hình NST 2
tâm và vòng là 2,45 ± 0,5% (đối chứng 1,03 ± 0,15%), chuyển đoạn là 3,9 ± 0,64%

[23]. Carmel E Mothersill,Victoria Korogodina (2010) [10] ,nghiên cứu sai hình
NST ở nhóm nhân viên khắc phục sự cố hạt nhân Chernobyl tư năm 1986 – 2001,
kết quả cho thấy tần số 2 tâm là 0,33 ± 0,03% (đối chứng 0,02%), sau 1 năm giảm
0,14 ± 0,02% và đến năm 2001 giảm 0,09 ± 0,02%. Tần số sai hình NST đa tâm
được phát hiện ở công nhân trung tâm hạt nhân Elbmarsch, Đức là 0,18% (đối
chứng là 0,046%). Hossein Mozdarani, Ashkan Hejazi, Peyman Hejazi khảo sát
nhân viên khoa y học hạt nhân kết quả nhóm 15 người nhận liều nhỏ hơn
20mSv/năm không ghi nhận NST sai hình hai tâm, ở nhóm 20 người nhận liều
tương đương 20mSv/năm thì tần số NST hai tâm là 0,013% và ở nhóm 16 người
nhận liều lớn hơn 20mSv/năm thì tần số hai tâm là 0,33%. Các nhân viên y học hạt
nhân thường xuyên làm việc với các đồng vị như 32P, 67Ga,
51

Cr, 99mTc,

131

I và

111

In,

201

Tl, 59Fe, 57Co,

192

Ir, nhiều nghiên cứu cho thấy trong quá trình điều chế

131

I,

nhân viên có thể nhận liều bức xạ thấp do quá trình chiếu trong hoặc chiếu ngoài và
có sự tăng tần số sai hình NST của nhân viên thuộc nhóm này [21,22].
Bảng 1.3: Tỷ lệ sai hình NST của nhân viên X quang tại nước Anh[54]
Tổng liều tích luỹ (cGy )
0
1-9
25-34
76-98

%Biến loạn bền
0,7
0,9
1,8
2,2

% BL không bền
0,7
1,4
0,9
1,1

Tổng %
1,4
2,3
2,7

3,3

1.3 Sai hình nhiễm sắc thể do bức xạ ion hóa liều thấp1.3.1 Đặc điểm bộ NST
người
Vật liệu di truyền đóng vai trò rất quan trọng trong sinh giới. Nhiều bằng chứng, thí
nghiệm đã chứng minh chắc chắn rằng chất liệu di truyền ở phần lớn sinh vật là
DNA. DNA là polymer phân tử lượng lớn, có cấu trúc phân tử gồm hai chuỗi