טכנולוגיית עיקור קרינה הורסת את ה- DNA והמבנים הסלולריים של חיידקים ומיקרואורגניזמים באמצעות גלים אלקטרומגנטיים עם אנרגיה גבוהה בהרבה מהקרינה האולטרה סגולה. טכניקה זו הפכה הכרחית לעיקור בתחומים שונים, כולל מכשירים רפואיים (למשל, מזרקים חד פעמיים, צנתרים, מפרקים מלאכותיים), תרופות (למשל, חומרי גלם, שתלי רקמות) ומוצרי מזון (למשל, עיכוב נבטים בתפוחי אדמה).
באופן מסורתי, האמינו כי היעילות של עיקור קרינה תלויה אך ורק במינון ההקרנה הכולל. עם זאת, הנחה זו תאתגר כעת על ידי צוות מחקר בהנהגתו של פרופסור מטסומוטו ופרופסור איוואטה חבר באוניברסיטת נגויה.
במחקר שלהם, הצוות גוון את שיעור המינון של הרנטגן באופן משמעותי תוך שמירה על מינון ההקרנה הכולל קבוע, תוך שימוש באשריצ'יה קולי כאורגניזם מודל. התוצאות חשפו הבדלים בולטים בהתאם לסביבת התזונה של החיידקים:
(א) בסביבה ענית מזינה, ההקרנה לטווח הארוך בקצב מינון נמוך (כלומר, צילומי רנטגן בעצימות נמוכה) הייתה יעילה יותר מהקרנה לטווח קצר בקצב מינון גבוה.
(ב) לעומת זאת, בסביבה עשירה בתזונה, הקרנה לטווח קצר בשיעור מינון גבוה השיגה יותר מעשר פעמים מיעילות העיקור בהשוואה להקרנה לטווח הארוך בקצב מינון נמוך.
ממצאים אלה נותחו עוד יותר באמצעות משוואות דיפרנציאליות סטוכסטיות-כלים מתמטיים מתקדמים המאפשרים הבנה כמותית של המנגנונים שבאמצעותם הקרינה פוגעת במבנים חיידקיים ותאים.
מחקר זה לא רק מספק בסיס מדעי למיטוב פרוטוקולי עיקור וחיטוי חיטוי באמצעות קרינה, אלא גם מציג מסגרת חדשה לתכנון אסטרטגיות הקרנה שיכולות לבטל באופן סלקטיבי תאי נגע המתפשטים במהירות (למשל, תאי סרטן) תוך צמצום נזק לרקמה בריאה. תובנות אלה מבטיחות גדולות לפיתוח טיפולי קרינה בטוחים יותר, יעילים יותר וידידותיים למטופלים באמצעות קרני רנטגן וקורות פרוטון.
