Sementes cerâmicas radioativas com Ho-166 E Sm-153 com perspectiva de uso em braquiterapia

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

2010

RESUMO

Este trabalho teve como objetivo apresentar a caracterização física, química e nuclear das sementes cerâmicas com hólmio e samário incorporados em matriz cerâmica, produzidas pela rota sol-gel. Foi investigada a resposta biológica in vitro, macroscópica, com células tumorais de linhagem HeLa, em função da exposição à radiação do Ho-166 e do Sm-153. Foi também avaliada a dispersão do material radioativo em fluido corpóreo simulado (SBF) e foi feito o cálculo da taxa de dose e da dose total depositada no volume delimitado pelo alcance das partículas na água. A metodologia utilizada na caracterização físico-química e nuclear baseou-se nas seguintes técnicas: espectrometria por emissão atômica, análise por ativação neutrônica, espectrometria das radiações gama, espectrometria por fluorescência de raios-X e difratometria de raios-X. Em adição à solubilidade em SBF, um estudo piloto avaliou in vivo a dispersão de material radioativo de sementes implantadas em tecido muscular de coelho. Para a investigação da resposta biológica in vitro, foram preparados quatro experimentos nos quais as sementes radioativas foram colocadas diretamente em contato com as células em frascos de cultura confluente. Os dois primeiros foram realizados com atividade das sementes em torno de 3,7 MBq (0,1 mCi) para o Sm-153 e 11,1 MBq (0,3 mCi) para o Ho-166. Não houve posicionamento espacial definido para as sementes nesses primeiros experimentos. Os experimentos subsequentes foram realizados com atividade que variaram entre 37 MBq (1 mCi) e 111 MBq (3 mCi) com posição definida das sementes no frasco de cultura. Os resultados mostraram a formação de halos com diâmetro máximo de 8 mm em torno das sementes onde houve drástica redução no número de células viáveis, em consequência dos efeitos da radiação . O cálculo das doses depositadas em água seguiu a metodologia estabelecida pelo MIRD bem como o cálculo da taxa de exposição durante a manipulação das sementes durante um implante. Esses cálculos encontraram taxas de dose que variaram entre7 e 19 Gy/h e doses integradas entre 93 e 730 Gy, devidas à radiação , no período de 6 meias-vidas dos radioisótopos Sm-153 e Ho-166. As taxas de dose calculadas a uma distância de um metro variaram entre 0,081 e 0,159 h semente Sv × . Os resultados mostraram que as sementes cerâmicas produzidas possuem características físico-químicas adequadas ao uso proposto em braquiterapia como: dimensões reduzidas, concentração adequada de átomos alvo de samário ou hólmio e nenhuma dispersão de material radioativo em fluido corpóreo no período de até dez dias. Mostraram também que a concentração desses elementos na matriz cerâmica é suficiente para que as sementes sejam ativadas em reatores de baixo fluxo neutrônico, gerando radioatividade suficiente para a braquiterapia em altas taxas de dose. Os resultados obtidos nos experimentos in vitro foram encorajadores e demonstraram a capacidade que as sementes, com emissores de radiação , têm para eliminar células tumorais. O alcance da radiação , nos experimentos biológicos in vitro, foi compatível com o valor teórico e poderá ser usado como referência para o espaçamento entre sementes quando forem implantadas in vivo. Foram determinadas as características de solubilidade dos nuclídeos radioativos em fluido corpóreo simulado a curto e a longo prazo, e ficou demonstrado que, nos primeiros dias, não há solubilização mensurável. Foram obtidas indicações que a semente se dissolve de forma mensurável após alguns meses imersa em fluido corpóreo simulado. Concluiu-se que as sementes cerâmicas radioativas com emissores tem perspectivas favoráveis para uso em braquiterapia de altas taxas de dose.

ASSUNTO(S)

engenharia nuclear teses. tecnologia nuclear teses.

ACESSO AO ARTIGO

Documentos Relacionados