Desarrollo de materiales polim´ericos quelantes para dosimetr´ıa de Rayos X

DAVID CHACON; FACUNDO MATTEA; MARCELO ROMERO; ALEXIS WOLFEL; MAURO VALENTE

Santa Fe

Congreso; Reunión Anual de Física de Argentina; 2019

AFA

Durante m´as de un siglo, la terapia con radiaci´on ionizante ha cumplido un papelimportante en el tratamiento del c´ancer. Adem´as, los avances tecnol´ogicos en radioterapia han permitido desarrollar tratamientos cada vez m´as complejos y espec´ıficos,como la radiocirug´ıa estereot´actica o la radioterapia conformada 3D, con un destacado control espacial de la dosis irradiada que se utiliza en el tratamiento. Debido aello, se requiere el desarrollo de dispositivos que permitan realizar un control sensibley confiable sobre la cantidad de radiaci´on que ser´a absorbida en los tejidos a tratar yc´omo esta se distribuir´a espacialmente. Los dos´ımetros de gel polim´erico (PGDs) seencuentran en desarrollo desde las ´ultimas dos d´ecadas y se presentan como materiales tejido-equivalentes frente a los rayos X. Estos, consisten en geles que incorporan ´una alta concentraci´on de mon´omeros. La radiaci´on ionizante aplicada genera formaci´on de radicales libres mediante la radi´olisis del agua e inicia la polimerizaci´on de losmon´omeros presentes en el gel. El grado de polimerizaci´on obtenido depende directamente de la dosis de radiaci´on absorbida por el dos´ımetro y genera una respuesta quepuede ser caracterizada por m´etodos ´opticos, resonancia magn´etica de im´agenes, entre otros. Los PGDs muestran resultados promisorios, ya que permiten tanto realizarcuantificaciones de dosis absorbida por el material, como tambi´en evaluar la distribuci´on espacial de la misma. Sin embargo, es necesario optimizar la sensibilidad deestos materiales a la radiaci´on como tambi´en sus t´ecnicas de caracterizaci´on, lograrmayor estabilidad y resoluci´on espacial de la respuesta dosim´etrica [1]. Una de last´ecnicas de caracterizaci´on m´as utilizada, para la evaluaci´on de la dosis absorbida porun dos´ımetro, es la medida del cambio en su densidad ´optica luego de la irradiaci´on.Por lo tanto, el desarrollo de materiales con mayor tasa de cambio de densidad ´opticarespecto de la radiaci´on absorbida podr´ıa arribar a dos´ımetros con mayor sensibilidad yresoluci´on espacial. En este trabajo, se propuso el desarrollo de dos´ımetros que utilizanla qu´ımica de complejos met´alicos para generar destacados cambios en la densidad´optica de la zona irradiada. Para ello, se sintetiz´o un mon´omero quelante (GMAIDA),compatible con las especies t´ıpicas utilizadas en dosimetr´ıa polim´erica. GMAIDA escapaz de incrementar notoriamente el coeficiente de absortividad molar del material,mediante el acomplejamiento o inmovilizaci´on de iones met´alicos, como Cu2+ [2].Luego de sintetizar y caracterizar al mon´omero, se estudi´o su capacidad de polimerizar en respuesta a la radiaci´on ionizante, en presencia de comon´omeros com´unmenteutilizados en PGDs (acrilamida, bisacrilamida y N-isopropilacrilamida). Luego, se estudi´o la respuesta de los dos´ımetros ante distintos valores de dosis absorbida y antela presencia del i´on met´alico Cu2+, evaluando la estabilidad temporal de la se?nal mediante t´ecnicas de transmitancia ´optica. Los resultados obtenidos demuestran queel grado de polimerizaci´on fue proporcional a la dosis irradiada. Adem´as, el materialradiosensible present´o un incremento en la absorbancia ´optica ante la presencia deli´on Cu2+, manteniendo una distribuci´on 3D de la dosis que se mantuvo estable en eltiempo.