Desarrollo de materiales poliméricos quelantes para dosimetría de Rayos X

WÖLFEL ALEXIS; DAVID CHACÓN; MARCELO ROMERO; MAURO VALENTE; FACUNDO MATTEA

Santa Fe

Congreso; 104a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2019

Presentación Oral: Durante más de un siglo, la terapia con radiación ionizante ha cumplido un papel importante en el tratamiento del cáncer. Además, los avances tecnológicos en radioterapia han permitido desarrollar tratamientos cada vez más complejos y específicos, como la radiocirugía estereotáctica o la radioterapia conformada 3D, con un destacado control espacial de la dosis irradiada que se utiliza en el tratamiento. Debido a ello, se requiere el desarrollo de dispositivos que permitan realizar un control sensible y confiable sobre la cantidad de radiación que será absorbida en los tejidos a tratar y cómo esta se distribuirá espacialmente. Los dosímetros de gel polimérico (PGDs) se encuentran en desarrollo desde las últimas dos décadas y se presentan como materiales tejido-equivalentes frente a los rayos X. Estos, consisten en geles que incorporan una alta concentración de monómeros. La radiación ´ ionizante aplicada genera formación de radicales libres mediante la radiólisis del agua e inicia la polimerización de los monómeros presentes en el gel. El grado de polimerización obtenido depende directamente de la dosis de radiación absorbida por el dosímetro y genera una respuesta que puede ser caracterizada por métodos ópticos, resonancia magnética de imágenes, entre otros. Los PGDs muestran resultados promisorios, ya que permiten tanto realizar cuantificaciones de dosis absorbida por el material, como también evaluar la distribución espacial de la misma. Sin embargo, es necesario optimizar la sensibilidad de estos materiales a la radiación como también sus técnicas de caracterización, lograr mayor estabilidad y resolución espacial de la respuesta dosimétrica [1]. Una de las técnicas de caracterización más utilizada, para la evaluación de la dosis absorbida por un dosímetro, es la medida del cambio en su densidad óptica luego de la irradiación. Por lo tanto, el desarrollo de materiales con mayor tasa de cambio de densidad óptica respecto de la radiación absorbida podría arribar a dosímetros con mayor sensibilidad y resolución espacial. En este trabajo, se propuso el desarrollo de dosímetros que utilizan la química de complejos metálicos para generar destacados cambios en la densidad óptica de la zona irradiada. Para ello, se sintetizó un monómero quelante (GMAIDA), compatible con las especies típicas utilizadas en dosimetría polimérica. GMAIDA es capaz de incrementar notoriamente el coeficiente de absortividad molar del material, mediante el acomplejamiento o inmovilización de iones metálicos, como Cu2+ [2]. Luego de sintetizar y caracterizar al monómero, se estudió su capacidad de polimerizar en respuesta a la radiación ionizante, en presencia de comonómeros comúnmente utilizados en PGDs (acrilamida, bisacrilamida y N-isopropilacrilamida). Luego, se estudió la respuesta de los dosímetros ante distintos valores de dosis absorbida y ante la presencia del ion metálico Cu2+, evaluando la estabilidad temporal de la señal mediante técnicas de transmitancia óptica. Los resultados obtenidos demuestran que el grado de polimerización fue proporcional a la dosis irradiada. Además, el material radiosensible presentó un incremento en la absorbancia óptica ante la presencia del ión Cu2+, manteniendo una distribución 3D de la dosis que se mantuvo estable en el tiempo