Znajdź zawartość

Japończycy zamierzają zbadać poziom promieniowania w lesie w Minami-Sōma w pobliżu Fukushimy, wykorzystując do tego dzikie małpy drzewne. Prof. Takayuki Takahashi z tutejszego uniwersytetu pracuje nad obrożami wyposażonymi w dozymetr. Poza dozymetrem w obroży mają się też znaleźć GPS oraz urządzenie do pomiaru wysokości. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, projekt z udziałem małp rozpocznie się już w lutym. Pierwsze próby miały miejsce już w październiku, ale wtedy eksperyment przerwano, ponieważ doszło do awarii dozymetrów. Obroża autorstwa robotyków z Uniwersytetu w Fukushimie ma działać przez miesiąc. Później zostanie wyłączona i rozpocznie się kolejny żmudny etap - analiza danych. Jak tłumaczy Takahashi, eksperyment pozwoli ustalić, jak promieniowanie wpływa na ekosystemy leśny, rzeczny czy oceaniczny. Ważne jest też, by określić oddziaływania na wody podziemne. Na tym właśnie zależało pomysłodawcy studium, weterynarzowi Toshio Mizoguchiemu, który na co dzień pracuje w zarządzanemu prze lokalne władze Centrum Rehabilitacji Dzikich Zwierząt w Fukushimie. Choć dokonano szeregu pomiarów z powietrza, nadal nie wiadomo, co dzieje się bliżej gruntu. I tu akcji wkraczają zwierzęta. Takahashi twierdzi, że badania w rejonie Minami-Sōma potrwają co najmniej 5-10 lat, ale ma nadzieję, że będą kontynuowane. Co ważne, małpy dotrą w głąb lasu, tam gdzie ludziom trudno byłoby się dostać. Niewykluczone, że w obroży znajdą się jeszcze inne przyrządy, jednak 3 wymienione na początku to podstawa.

Przyszłe dozymetry, czyli przyrządy do pomiaru dawki promieniowania jonizującego albo aktywności promieniotwórczej danego preparatu, będą zawierać nowe tworzywo sztuczne Sintirex, pozyskiwane z przezroczystych butelek PET. Koszt produkcji ma stanowić ok. 1/10 ceny dzisiejszych scyntylatorów, które emitują światło pod wpływem promieniowania jonizującego. Sintirex reaguje na emisję cząstek alfa, beta oraz promieniowanie gamma. Autorami odkrycia są H. Nakamura, Y. Shirakawa, S. Takahashi i H. Shimizu z Uniwersytetu w Kioto, japońskiego Narodowego Instytutu Radiologii (National Institute of Radiological Sciences, NIRS) oraz firmy Teijin Chemicals Ltd. Ich artykuł pt. "Dowody na wysoce wydajną emisję niebieskich fotonów przez popularne polimery" ukazał się 29 czerwca w piśmie EPL. Szef zespołu Hidehito Nakamura wpadł na trop odkrycia zupełnie przypadkowo. W zeszłym roku zauważył, że pod wpływem promieniowania jonizującego butelki z poli(tereftalanu etylenu) delikatnie świecą na niebiesko. Potem Japończycy ustalili, że dzieje się tak w wyniku samej obecności oraz reakcji atomów tlenu, mogli więc stworzyć dużo wrażliwsze na promieniowanie jonizujące tworzywa. Eksperymenty wykazały, że podczas gdy przy tradycyjnych scyntylatorach z poli(alfa-metylostyrenu) energia fotonów wynosi 10000 MeV, to to samo urządzenie z Sintireksu zapewnia już wartości rzędu 10500 MeV. I jeden, i drugi materiał emituje światło niebieskie. Dla porównania warto przytoczyć dane uzyskane dla butelki PET. Tutaj odczyty energii fotonu sięgały 2200 MeV.

Choć wiosna dopiero się zaczęła, a do wakacji pozostało dużo czasu, sporej części z nas marzy się już odpoczynek na zalanej słońcem plaży. Naukowcy również myślą z wyprzedzeniem o kąpielach słonecznych, a efektem ich pracy jest urządzenie, które ostrzega przed poparzeniem i chroni przed nowotworami skóry. Pracownicy Wydziału Chemii z University of Strathclyde obmyślili i skonstruowali wskaźnik zmieniający kolor, gdy pojawia się ryzyko poparzenia. Ponieważ jest on wrażliwy na promieniowanie ultrafioletowe, ostrzeżenie zostaje wystosowane, zanim zmiany na skórze staną się widoczne. To ważne, bo proces ten zajmuje od 4 do 8 godzin, a wtedy jest już za późno, by nie dopuścić do uszkodzeń. Miłośnicy opalania będą mogli nosić dozymetr w postaci opaski na nadgarstek. W normalnych okolicznościach bransoletka jest żółta, lecz gdy zbliża się granica, po której przekroczeniu skóra ulegnie poparzeniu, nagle staje się różowa. Urządzenie działa w oparciu o czynnik wydzielający kwas, który wyłapuje promienie UV i rozkłada się pod ich wpływem. Całości dopełnia barwnik, reagujący na pH roztworu. Stosując różne czynniki wyjściowe, można dostosować wskaźnik do potrzeb poszczególnych typów skóry.

kPrzedstawiciele firmy Sicel Technologies zaprezentowali miniaturowe detektory typu RFID, które mogą zostać wszczepione do wnętrza guza nowotworowego, a następnie przekazywać drogą bezprzewodową informacje o pochłoniętej przez siebie dawce promieniowania. Urządzenia takie mogą znacząco zwiększyć skuteczność i bezpieczeństwo radioterapii. Wynalazek, nazwany DVS-HFT, został właśnie zarejestrowany w USA do użytku u osób leczonych na raka piersi oraz prostaty. Jego głównym zastosowaniem ma być wspomaganie leczenia wysokimi dawkami promieniowania podawanymi w krótkim czasie, lecz wystarczą niewielkie modyfikacje, by dostosować go do stosowania w leczeniu opartym o inne schematy naświetlań. Zaplanowanie i przeprowadzenie radioterapii to niezwykle skomplikowany proces. Wymaga on dostarczenia do organizmu takiej ilości energii, która będzie skutecznie niszczyła patologiczną tkankę, lecz nie wywoła nadmiernych szkód w organizmie. Co więcej, dawka promieniowania docierającego do poszczególnych fragmentów guza musi być możliwie zbliżona, by zapewnić wyleczenie całej zmiany. Pomimo rozwoju coraz nowocześniejszych metod komputerowej symulacji naświetlań, ich poprawne zaplanowanie wciąż jest niemałym wyzwaniem dla fizyków. Istnieje nadzieja, że urządzenia podobne do DVS-HFT znacznie poprawią wyniki osiągane dzięki tej metodzie leczenia. Zasada działania wynalazku jest dość prosta. Ma on kształt miniaturowego (18 mm długości i 2 mm średnicy) pręcika i jest wszczepiany do wnętrza guza. Podczas napromieniania urządzenie rejestruje dawkę pochłoniętego promieniowania i przechowuje ją we wbudowanej pamięci. Minimalne modyfikacje pozwalają także na zapisywane informacji na temat temperatury, pH, nasycenia tlenem czy ilości leku docierającego do guza. Aby odczytać zawartość pamięci, wystarczy zbliżyć do ciała pacjenta specjalny czytnik, który odczyta dane drogą bezprzewodową. Zastosowanie DVS-HFT pozwala na potwierdzenie wykonania założeń ustalonych na etapie planowania terapii, a także na zmniejszenie zagrożenia związanego z odstępstwami od danych uzyskanych na podstawie symulacji naświetlania. O przydatności wynalazków firmy Sicel może świadczyć fakt, że w 2008 została ona mianowana przedsiębiorstwem roku wg Stowarzyszenia Technologicznego Północnej Karoliny.

Na Purdue University powstaje urządzenie, które pozwoli lekarzom precyzyjnie określić ilość promieniowania, jaką podczas radioterapii zaaplikowano guzowi. Dzięki niemu ta metoda walki z nowotworem będzie miała mniej skutków ubocznych. Urządzenie jest prostszą wersją dozymetru, przyrządu, w który wyposażane są osoby pracujące w środowiskach skażonych promieniowaniem jonizującym. Dozymetr służy do określania indywidualnej dawki promieniowania, na jakie został narażony pracownik. Przyrząd opracowywany na Purdue zamknięto w kapsułce o długości dwóch centymetrów i średnicy 2,5 milimetra. Można więc wstrzyknąć go do ciała pacjenta za pomocą dużej igły. Składa się ono z drutu i kondensatora przechowującego ładunek elektryczny. Razem charakteryzują się one określoną wartością rezonansu magnetycznego. Przechowywany w kondensatorze ładunek zanika pod wpływem promieniowania jonizującego. W wyniku tego zmienia się wartość rezonansu urządzenia, a zmiany są wykrywane przez zewnętrzną antenę. W ten sposób, jak mówi Babak Ziaie, szef zespołu pracującego nad urządzeniem, mierzona jest dawka promieniowania, którą otrzymał guz. Co ważne, jedno urządzenie może być używane podczas wielu sesji radioterapii, aż do całkowitego wyczerpania kondensatora. Podobne urządzenie o nazwie DVS (dose verification system - system weryfikacji dawki) opracowała firma Sicel Technologies. Uzyskała ona zgodę na wykorzystywanie DVS w leczeniu raka piersi i prostaty. Jednak urządzenie powstające na Purdue jest znacznie prostsze, nie zawiera żadnych układów scalonych, a więc można je łatwiej i taniej wyprodukować. Radioterapia to jeden z najpopularniejszych sposobów zwalczania nowotworów. Wciąż jednak nie istnieje metoda, która pozwoliłaby na precyzyjne określenie dawki promieniowania, która dotarła do guza. Urządzenia podobne do DVS czy tego, które powstaje na Purdue, mogą to zmienić. Ziaie ma nadzieję, że przed końcem bieżącego roku rozpoczną się testy na zwierzęta, a w ciągu dwóch lat urządzenie będzie testowane na ludziach.