اندازه‌گیری دز جذبی در ژل پلیمر نوع نورموکسیک و بررسی اثر چیدمان نانوذرات طلا

پرتودرمانی در برگیرنده همه روش هایی است که بتواند اندازه ی ویژه ای از تابش های یونیزان را به بافت های بدخیم برساند، با این فرض که حداقل آسیب به بافت های سالم رسانده شود و ارائه یک روش ارزشمند و قابل اعتماد در اندازه گیری دز جذبی می تواند مفید باشد. امروزه امکان اندازه گیری توزیع دز جذبی در سه بعد وجود دارد که یکی از روش های دزیمتری سه بعدی نیز به کارگیری ژل های پلیمری حساس به پرتو است. هدف از مطالعه حاضر، محاسبه مقدار افزایش دز جذبی با حضور نانوذرات طلا و بررسی نوع چیدمان نانوذرات طلا (به طور یکنواخت و پوسته ای) در ژل پلیمر نوع نورموکسیک می باشد. در این پژوهش از هر دو رهیافت تجربی و شبیه سازی، از دزیمتر ژل پلیمر نوع نورموکسیک برای اندازه گیری مقدار تغییرات دز جذبی پرتوهای گاما با حضور نانوذرات طلا که تحت تابش پرتوهای چشمه ایریدیم192 قرار گرفتند، استفاده شد. مراحل خوانش مقدار دز با کمک دستگاه قرائت گر دزیمتر ترمولومینسانس انجام گرفت و سپس با استفاده از روش مونت کارلو کد محاسباتی mcnpx شبیه سازی انجام شد و نتایج آن با آزمایش تجربی مورد مقایسه و بررسی قرار گرفت. با حضور یکنواخت نانوذرات طلا در ژل پلیمر، بیشینه دز جذبی به ازای غلظت mm 0.1 تا mm 1.5، %0.24 و در حالت پوسته ای %20 به دست آمد. نتایج و بررسی های هر دو مطالعه که به صورت تجربی و شبیه سازی به دست آمد، نشان می دهد که بهینه غلظت نانوذرات طلا در ژل پلیمر نوع نورموکسیکmm 1.5 می باشد، که برای انجام مطالعات کلینیکی می توان از آن استفاده کرد.

Measurement of absorbed dose in normoxic polymer gel and study of gold nanoparticles configuration effects

Radiotherapy includes all methods that can deliver a particular amount of ionizing radiation to malignant tissues, assuming that minimal damage hurts healthy tissues. We are looking for a valuable and reliable method to measure absorbed dose and the ability to measure the distribution of absorbed dose in three dimensions which nowadays is one of the threedimensional dosimetry methods in using radiationsensitive polymer gels. The purpose of the present study was to calculate the amount of increase of absorbed dose in the presence of gold nanoparticles and to investigate the type of gold nanoparticles arrangement (uniformly and shells) in the polymer gel of normoxic.In this study from both experimental and simulation approaches, a dosimeter of a normoxic polymer type gel was used to measure the amount of absorbed dose changes of Gamma rays in the presence of gold nanoparticles irradiated with Iridium192 source beams. Thermolominans dosimetry reading system was used to read steps of dose value and then MCNPX computational code was simulated by using Monte Carlo method. The results were compared and investigated by experimental experiments. In the presence of gold nanoparticles uniformly distributed in polymer gel, with 0.1mM to 1.5mM, the maximum absorbed dose was 0.24% and in shell state it was 20%. The result and investigation of both experimental and simulation studies showed that the optimum density of gold nanoparticles in the normoxic polymer gel is 1.5mM, which can be used for clinical trials.