چکیده
زمینه. پرتودرمانی مبتنی بر نانوذرات با استفاده از نانوذرات فلزی، یک درمان کمکی است که سلول‌های تومور را در برابر تشعشع حساس‌تر می‌کند. پلاسمید DNA یک DNA کوچک مشابه DNA موجود در میتوکندری انسان است و می‌تواند به‌عنوان ابزاری برای دُزیمتری در مقیاس نانو استفاده شود. در این مطالعه، ما با استفاده از پلاسمید به بررسی اثرآهنگ دُز در میزان حساس‌سازی پرتوی نانوذره اکسید بیسموت پرداخته‌ایم.
روش کار. در این مطالعه از نانوذرات اکسید بیسموت پوشش داده شده با پلی‌اتیلن گلیکول به‌عنوان حساس‌کننده پرتوی مگاولتاژ استفاده شد. بدین‌ترتیب، از DNA پلاسمید 1022-Pcep4 به‌عنوان یک پروب دُزیمتری در مقیاس نانو برای اندازه‌گیری اثر حساس‌سازی پرتوی نانوذرات فلزی در پرتودرمانی استفاده کردیم. نمونه‌های پلاسمید با و بدون نانوذرات، با پرتوهای ایکس 6 مگا ولتی با آهنگ دُز 50 MU/min و 833 MU/min تحت تابش قرار گرفتند.
یافته‌ها. فاکتور افزایش دُز برای نمونه‌های پلاسمید حاوی نانوذرات Bi2O3، برای نمونه‌های تابش یافته با پرتوهای ایکس 6 مگا ولتی 1/0±33/1 است. افزایش آهنگ دُز از 50 MU/min به 833 MU/min تغییر آشکاری در میزان آسیب پلاسمید برای نمونه‌های پلاسمید بدون نانوذره ایجاد نکرد. در حالی‌که برای نمونه‌های پلاسمید حاوی نانوذرات فلزی، مقادیر فاکتور افزایش دُز برای نمونه‌های تحت تابش پرتوهای ایکس 6 مگاولتی با آهنگ دُز 833 MU/min در مقایسه با گروه‌هایی که با پرتوهای ایکس 6 مگاولتی با آهنگ دُز 50 MU/min تابش شده بودند، به‌طور معنی‌داری افزایش یافت.
نتیجه‌گیری. این مطالعه کارآمدی نانوذرات اکسید بیسموت را در افزایش اثربخشی پرتودرمانی تأیید می‌کند. بر این اساس، می‌توان نتیجه گرفت که حضور نانوذرات اکسید بیسموت منجر به افزایش اثرات فیزیکی، شیمیایی و فیزیکوشیمیایی می‌شود و اثر حساس‌سازی پرتوی معنی‌داری دارد. برای فوتون‌های مگاولتی، به‌نظر می‌رسد که افزایش شیمیایی بیشترین تأثیر را در افزایش دُز نانوذرات فلزی دارد. در حضور نانوذرات، افزایش آهنگ دُز می‌تواند باعث آسیب بیشتر به پلاسمید از طریق افزایش شیمیایی و فیزیکوشیمیایی در پرتودرمانی با فوتون‌های مگاولتی شود.
پیامدهای‌عملی. نتایج این مطالعه پتانسیل حساسیت پرتویی نانوذرات فلزی را تأیید می‌کند و نشان می‌دهد که افزایش نرخ دُز منجر به افزایش اثر مخرب پرتودرمانی به کمک نانوذرات می‌شود.