Впeрвыe рaзрaбoтaнa и прeдлoжeнa oригинaльнaя мeтoдикa кoличeствeннoй oцeнки эффeктивнoсти иoнизaциoннoгo oблучeния в oнкoлoгии.
Нoвый прибoр измеряет дозу радиации на уровне отдельных клеток независимо от типа и источника облучения. Это позволит радиологам создавать полную картину повреждений каждой клетки после проведенного лечения.
Измерительный инструмент представляет собой ряд микросенсоров на кремниевой основе. Группы сенсоров расположены на разном расстоянии друг от друга, что дает возможность четко локализировать наивысшую долю радиационного облучения. Проще говоря, с помощью сенсоров создается цельная карта интенсивности поглощения радиации.
Один из участников исследования так рассказывает о новом открытии: «Эта технология означает, что доктор может контролировать дозу облучения, полностью разрушая раковые клетки при минимальном повреждении окружающих тканей».
«До сегодняшнего дня, количественное определение дозы облучения для каждой раковой клетки была трудной задачей. Во-первых, каждая клетка имеет очень маленькие размеры. В одном кубическом миллиметре биологической ткани насчитывается до миллиона клеток. Поэтому, для получения правильных результатов, сенсор должен быть величиной с человеческую клетку. Другими словами, необходимо миллионов сенсоров на один кубический миллиметр пораженной раковым процессом ткани».
Еще одна проблема заключается в том, что живые клетки воспринимают облучение по-другому, чем сенсор. Не было создано ни одного датчика, который соотносил степень повреждения клеток с дозой облучения.
Ученым успешно удалось решить обе задачи. Проблему с размером решили легко, создав полупроводниковый сенсор величиной с раковую клетку. Эта технология широко используется при производстве микротранзисторов.
Вторая проблема решалась более замысловатым способом. Ученые разместили сенсоры в пластик, который за своими свойствами схож с человеческой тканью. Таким образом, доза облучения, которую получает сенсор, идентичная дозе абсорбированная раковыми клетками.
Самым важным компонентов нового сенсора выступает кремний, обладающий свойствами полупроводника. Кремний преобразует энергию радиации в электрический сигнал. Величина сигнала указывает на интенсивность облучения.
Первые прототипы сенсоров прошли успешные испытания в Европейском центре синхротронного излучения в Генобле, Франция. Ученые надеются, что новая разработка поможет в дальнейшем развитии методов лечения рака с помощью протонной терапии.
