Інноваційний сенсор для протонної терапії

Розроблено оригінальну методику кількісної оцінки ефективності радіаційного опромінення в онкології.

Новий прилад вимірює дозу радіації на рівні окремих клітин незалежно від типу і джерела опромінення. Це дозволить радіологам створювати повну картину ушкоджень кожної клітини після проведеного лікування.

Вимірювальний інструмент являє собою ряд мікросенсорів на кремнієвій основі. Групи сенсорів розташовані на різній відстані один від одного, що дає можливість чітко локалізувати найвищу частку радіаційного опромінення. Простіше кажучи, за допомогою сенсорів створюється цілісна карта інтенсивності поглинання радіації.

Один з учасників дослідження так розповідає про нове відкриття: «Ця технологія означає, що лікар може контролювати дозу опромінення, повністю руйнуючи ракові клітини при мінімальному пошкодженні навколишніх тканин».

«До сьогоднішнього дня, кількісне визначення дози опромінення для кожної ракової клітини було важким завданням. По-перше, кожна клітина має дуже маленькі розміри. В одному кубічному міліметрі біологічної тканини налічується до мільйона клітин. Тому, для отримання правильних результатів, сенсор повинен бути завбільшки з людську клітину. Іншими словами, необхідно мільйонів сенсорів на один кубічний міліметр ураженої раковим процесом тканини».

«Ще одна проблема полягає в тому, що живі клітини сприймають опромінення по-іншому, ніж сенсор. Не було створено жодного датчика, який співвідносив ступінь пошкодження клітин з дозою опромінення».

Вченим вдалося успішно вирішити обидва завдання. Проблему з розміром вирішили легко, створивши напівпровідниковий сенсор завбільшки з ракову клітину. Ця технологія широко використовується при виробництві мікротранзисторів.

Друга проблема вирішувалася більш хитромудрим способом. Вчені розмістили сенсори в пластик, який за своїми властивостями схожий з людською тканиною. Таким чином, доза опромінення, яку отримує сенсор, ідентична дозі абсорбована раковими клітинами.

Найважливішим компонентом нового сенсора виступає кремній, що має властивості напівпровідника. Кремній перетворює енергію радіації в електричний сигнал. Величина сигналу вказує на інтенсивність опромінення.

Перші прототипи сенсорів пройшли успішні випробування в Європейському центрі синхротронного випромінювання в Генобле, Франція. Вчені сподіваються, що нова розробка допоможе в подальшому розвитку методів лікування раку за допомогою протонної терапії.

Джерела

• http://www.medica-tradefair.com
• https://www.sintef.no/en
• http://mednovelty.ru