Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

La nuova metodologia permette a tenere la carreggiata in tempo reale della radiochimica indotto del protone in acqua

La terapia di Proton è un modulo di promessa del trattamento radioattivo usato per uccidere le celle cancerogene e efficacemente per fermare la loro riproduzione rapida. Mentre questo trattamento può anche essere consegnato nelle modalità differenti (cioè elettroni e raggi x), la terapia del protone limita il danneggiamento del tessuto sano da energia di deposito in un volume altamente localizzato della dose.

La comprensione fondamentale per la terapia del protone è contenuta in chimica di acqua indotta da radiazioni che si presenta subito dopo dell'interazione. Ciò è perché fino a 66 per cento della radiazione depositata in un volume del tumore inizialmente è assorbito dalle molecole di acqua nelle cellule tumorali. I trattamenti seguenti sono quindi un argomento di considerevole interesse scientifico.  

“È a quei livelli fondamentali che i semi per la radiochimica successiva sono seminati,„ ha spiegato Brendan Dromey, il ricercatore del cavo su questo progetto e un lettore nel centro per fisica del plasma all'università della regina Belfast. “E proviene là da quello possiamo cominciare per sviluppare i modelli dai primi principi che permetteranno che noi guadagniamo una comprensione completa di come questi trattamenti iniziali infine pregiudicano la morte delle cellule del tumore.„

Quando i protoni energetici entrano nell'acqua, che possono ionizzare le molecole di acqua che generano gli elettroni liberi. Nella risposta, potere spostarsi in moda dai loro lati positivi oriente verso questi elettroni liberati e proteggono le molecole di acqua vicine la loro carica negativa. Fin qui, la metodologia per riflettere le fasi più iniziali di questo trattamento ha contato “sulle tecniche indirette di lavaggio.„ Ciò, tuttavia, richiede l'uso degli additivi chimici che aumentano simultaneamente la complessità dell'osservazione. Il nuovo approccio sostituisce gli organismi saprofagi chimici per un'impostazione sperimentale con risoluzione temporale migliorata.

Dromey ed i suoi colleghi in Svezia, in Germania ed in Irlanda del Nord descrivono il loro lavoro questa settimana nelle lettere di fisica applicata del giornale, dalla pubblicazione di AIP.

“Per usare un'analogia da fotografia, la metodologia attuale ha avuta una risoluzione di tempo che ha funzionato come una macchina fotografica con velocità tempo di otturazione lento. Se i trattamenti, quali queste modifiche chimiche iniziali, stessero progredendo rapidamente, il tempo di otturazione lento ha significato che uno non avrebbe catturato i dettagli del movimento e l'immagine generata sarebbe stata offuscata. La nuove impostazione e metodologia che descriviamo nel nostro articolo funziona come una macchina fotografica con velocità un tempo di otturazione veloce. Permette che noi catturiamo l'evoluzione chimica rapida in dettaglio alto,„ Dromey ha detto.

“Poiché la nostra metodologia non usa i prodotti chimici di lavaggio, possiamo lavorare con le molecole di acqua in un ambiente incontaminato e controllato. Inoltre, la nostra tecnica caratterizza una risoluzione di tempo fondamentale che è di meno che un picosecondo o un trilionesimo di un secondo. Anche quando scomponiamo nei sistemi diagnostici, la risoluzione di tempo è di meno di cinque picosecondi. Possiamo ora tenere la carreggiata la radiochimica che segue la ionizzazione iniziale delle molecole di acqua mentre spiegano in tempo reale,„ Dromey ha detto, di cui la ricerca egualmente è costituita un fondo per dall'assistenza tecnica e dal consiglio della ricerca di scienze fisiche nel Regno Unito.

“Due innovazioni importanti rappresentano questo miglioramento. In primo luogo, utilizziamo i burst dei protoni accelerati dalla funzione del laser di alto potere TARANIS nell'università della regina Belfast. L'accelerazione di sotto-picosecondo di una popolazione inizialmente fredda del protone permette la generazione di impulso ultraveloce con la diffusione inerente bassa del termale. In secondo luogo, utilizziamo lo stesso laser per generare sia l'impulso dei protoni che la sonda che permette che noi teniamo la carreggiata il progresso della radiochimica. Ciò elimina il nervosismo elettrico che si trova in più tradizionale, sistemi basati intercapedine di radiofrequenza,„ Dromey ha detto. “Che ha detto, è importante notare che in termini di stabilità di energia e qualità del raggio c'è lo sviluppo ancora significativo richiesto affinchè gli acceleratori basati sul laser abbini la prestazione di questi commputer.„

Lovisa Senje, uno studente di laurea dal dipartimento di fisica all'università ed all'autore principale di Lund sul documento, aggiunto, “gli impulsi ultracorti del protone prodotti nella nostra impostazione sperimentale, congiuntamente al numero alto dei protoni per impulso, piombo ad una possibilità unica di studio come l'acqua reagisce ad irradiamento estremo dai protoni. Possiamo realmente vedere che in queste circostanze i trattamenti che seguono deposito di energia dei protoni nel cambiamento dell'acqua.„

“Una delle cose più interessanti che abbiamo scoperto con il vantaggio di migliore risoluzione temporale siamo che sembra essere una mora nella formazione della banda di assorbimento degli elettroni solvatati dopo l'esposizione ai protoni,„ Dromey ha detto. “Questo era sorprendente perché la ricerca passata suggerisce che non vedeste tipicamente questa mora quando esponete le molecole di acqua ai raggi x o agli elettroni. I nostri lavori futuri metteranno a fuoco sistematicamente sull'esplorazione della questa mora più ulteriormente.„