CC BY
18
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЗЫ БЕТА И ГАММА ИЗЛУЧЕНИЙ ОТ ЗАХВАТА НЕЙТРОНОВ В ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ДИСПЕРСИИ СБ-ДНК
С.В. Акулиничев1, Ю.М. Евдокимов2. В.И. Салянов2, В.М. Скоркин1 'Институт ядерных исследований РАН, Москва E-mail: skorkin®,inr.ru 2 Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН, Москва.
В работе [1] рассмотрена возможность применения в нейтрон-захватной
терапии частиц жидкокристаллической дисперсии (ЖКД) комплекса Gd-ДНК. В
результате захвата тепловых нейтронов в частицах ЖКД возникает бета и гамма
излучение, которое разрушает раковые клетки в опухоли. Частица ЖКД диаметром
«0.5 мкм содержит 104 молекул комплекса Gd-ДНК, с расчётной концентрацией
Gd в комплексе около 33 %. Методом активационного анализа проведено
определение концентрации Gd в комплексе Gd-ДНК. Анализ проводился с
использованием реакции 160Gd (n,2n)159Gd на быстрых нейтронах.
Экспериментальные значения концентрации Gd совпадают с расчётным в пределах
погрешности. Тепловой нейтрон создаёт в частице ЖКД у-кванты, конверсионные
и Оже электроны с суммарной энергией 7.94 МэВ [2]. Нами рассчитаны потери
энергии излучения в частице ЖКД, распределение линейной передачи энергии
(ЛПЭ) электронами биологической ткани, вклады электронов и гамма квантов в
поглощённую дозу. Показано, что электроны с энергией < 2 КэВ практически
полностью поглощаются в частице ЖКД. Электроны с энергией от 2 до 7 КэВ
создают локальную дозу 0.12 Грей в пределах 1мкм от частицы ЖКД. Электроны
больших энергий дают заметный вклад в ЛПЭ на расстоянии до 0.5 мм. Такие
электроны создают равномерное распределение поглощённой дозы при
концентрации частиц ЖКД см > 0.2-Ю10 мл-1. При флюенсе нейтронов Ф =1012 см-2
число захватов нейтронов в 1 частице ЖКД составит иц « 1, а поглощённая доза,
12 —1
например, для концентрации частиц ЖКД сц = 0.7-10 мл составит Д» 6 Гр.
Гамма излучение практически не поглощается в частице ЖКД. Поглощённая доза
12 —1 12 —2 гамма излучения в опухоли размером 1 мл при сц = 0.7-10 мл и Ф =10 см
составляет до 8 Гр. Повреждение здоровой ткани в слое толщиной 1 см составит
0.5 Гр. С помощью детектора BiGeO зарегистрировано гамма излучение от частиц
ЖКД с пиками в области энергий 1-2 МэВ.
1. Y. М. Yevdokimov et al. Int. J. Biol. Macromol. 370 (2005) 165
2. R.C.Greenwood, C.W. Reich, H.A.Baader et al// Nucl. Phys. 1978. V. A 304. P.327.
BETTA AND GAMMA RADIATION DOSE DISTRIBUTION FOR NEUTRON CAPTURE IN LIQUID-CRYSTALLINE DISPERSION GD-DNA
S-V-Akulinichev1, Y.M. Yevdokimov2, V.I. Salyanov2, V.M.Skorkin1 'institute for Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences, Moscow 2Engelhardt Institute of Molecular Biology of the Russian Academy of Sciences, Moscow
Neutron capture reaction in the particles of liquid-crystalline dispersion (LCD) of the Gd-DNA complexes was used for radiation production. The local Gd concentration in a complex reaches 33%. The concentration of the gadolinium in the LCD particles was measured using the neutron activation analysis. Radiation dose distribution in tumors was calculated.
