Наночастицы позволяют улучшить методику протонной терапии

Зависимость объема злокачественной опухоли от количества дней, прошедших после облучения для различных методик (с применением различных наночастиц или без них). (кликните картинку для увеличения)

Зависимость объема злокачественной опухоли от количества дней, прошедших после облучения для различных методик (с применением различных наночастиц или без них). (кликните картинку для увеличения)

04.02.2013 (9:03)
Просмотров: 1823
Рейтинг: 0.00
Голосов: 0

Теги:
наночастица, рак, опухоль, терапия,
Технология >> Нанотехнология






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Известно, что столкновение высокоэнергетических протонов с металлическими наночастицами может вызвать эмиссию вторичных электронов и характерных рентгеновских лучей с определенной энергией. Такое индуцированное излучение, по мнению ученых из Кореи, может использоваться для повышения целевой дозы излучения в ходе протонной терапии злокачественных опухолей без увеличения нецелевой дозы, рассеиваемой в здоровых тканях. Лабораторные эксперименты показали, что методика не только позволяет снизить долю излучения, полученную здоровыми тканями, а также значительно повысить процент выживаемости подопытных животных через год после облучения.

Протонная терапия, как правило, основана на использовании размытого Брегговского пика. Данный пик, грубо говоря, представляет собой размытый максимум выделения радиационной дозы на последних миллиметрах пробега протонов внутри тканей организма. Расстояние от излучателя (глубина в тканях), на котором будет наблюдаться данный пик, очевидно, зависит от первоначальной энергии протонов. Таким образом, за счет ее регулировки можно обеспечить попадание пика (и выделение максимальной дозы радиации) на клетки злокачественной опухоли.

При использовании такого подхода большая доля излучения действительно попадает на клетки злокачественной опухоли, однако частично энергия протонов все же расходуется в тканях на пути луча до и после опухоли. Кроме того, Брегговский пик размыт, стало быть, точная фокусировка луча на малой области опухоли при такой схеме затруднена. Иными словами, изначальная мощность излучения должна быть заведомо выше, чем та расчетная доля, которую должна получить опухоль для уничтожения клеток.

В своей последней работе группа ученых из Catholic University of Daegu (Корея) предложила свой способ улучшения методики. Исследователи облучали протонами по принципу Брегговского пика не саму опухоль, а металлические наночастицы, локализованные в пределах опухоли. Использование старой методики (Брегговского пика) позволило сохранить высокое соотношение доз излучения, полученных тканями опухоли и здоровыми тканями. Одновременно с этим металлические наночастицы обеспечили генерацию вторичного излучения, которое в определенном смысле щадило здоровые ткани. Одной из основных компонент этого вторичного излучения являются оже-электроны, которые проникают в окружающие материалы лишь на несколько сотен нанометров. Характерные рентгеновские лучи, также появляющиеся в результате вторичного излучения, не менее эффективно ослабляются в тканях организма.

Предложенная методика позволяет снизить дозу излучения, необходимую для положительного эффекта лучевой терапии, одновременно обеспечив во многих случаях полную регрессию опухоли. Эксперименты, проведенные на лабораторных мышах, показывают высокую степень долгосрочного выживания животных. Многие мыши, в организме которых после облучения была зафиксирована ремиссия опухоли, выжили в течение более чем одного года после лечения. Для новой методики процент однолетней выживаемости составил от 58 до 100%, в зависимости от типа опухоли (для сравнения при протонном облучении той же мощности доля выживших через год не превышала 13%).

В ближайшее время команда планирует исследовать воздействие методики на живые ткани, а также на воспалительные заболевания, отличающиеся устойчивостью к различным лекарственным препаратам.

Нравится


Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100