Znajdź zawartość

Badania nad procesami zachodzącym we wnętrzu gwiazd mogą przyczynić się do skuteczniejszej walki z nowotworami. Astronomowie z Ohio State University współpracują ze specjalistami ds. radiologii onkologicznej w celu stworzenia urządzenia, które będzie bardziej zabójcze dla guzów nowotworowych, a jednocześnie łagodniejsze dla zdrowej tkanki. Urządzenie ma wykorzystywać zauważone w gwiazdach i wokół czarnych dziur zjawisko absorbowania i emisji promieniowania przez metale. Zauważono bowiem, że np. żelazo poddane działaniu promieni X emituje niskoenergetyczne elektrony. Niewykluczone zatem, że implant stworzony z ciężkich atomów metali umożliwi silne napromieniowanie guza, a jednocześnie zdrowa tkanka otrzyma dawkę promieniowania mniejszą niż jest to obecnie możliwe. Symulacje przeprowadzone na Ohio State University (OSU) wykazały, że poddanie oddziaływaniu promieniami X o określonej częstotliwości pojedynczego atomu złota lub platyny powoduje, że atom ten emituje ponad 20 wolnoenergetycznych elektronów. Sądzimy, że nanocząsteczki wprowadzone do guza mogą efektywnie absorbować promienie X i emitować elektrony, które zabiją guza - mówi Sultana Nahar z OSU. Nahar wraz z profesore astronomii Andile Pradhanem odkryli, że przy odpowiednich częstotliwościach promieniowania X elektrony w atomach ciężkich metali wpadają w wibracje i uwalniają się ze swoich orbit, tworząc niewielkie skupiska plazmy wokół atomów. Jeśli udałoby się w ten sposób wykorzystać promienie X, to byłby to najprawdopodobniej największy postęp tej techniki od czasu odkrycia ich pożytecznych właściwości w 1890 roku. Od dawna wiadomo, że gdy z orbity wypadnie jeden z elektronów blisko jądra, to elektron z dalszej powłoki może zająć jego miejsce. Proces ten jest związany z uwolnieniem się energii. Mamy wówczas do czynienia z samojonizacją, czyli efektem Augera. To zjawisko emisji elektronów przez atom, zachodzące dzięki energii uwalnianej podczas „opadania" elektronów z wyższych powłok walencyjnych na niższe. Często uwalniająca się energia jest na tyle duża, że dochodzi do wybicia kolejnych elektronów. Te tzw. wolne elektrony Augera mają niską energię, ale jest ich na tyle dużo, że, jak sądzą uczeni, mogą skutecznie zbombardować guza uszkadzając jego DNA. Jako, że platyna jest już używana w walce z nowotworami, profesor Pradhan ma nadzieję, że nowa metoda będzie łączyła chemio- i radioterapię. Najpierw do guza zostaną wprowadzone cząsteczki platyny, a następnie za pomocą promieni X zostaną one aktywowane i przystąpią do niszczenia nowotworu.

Naukowcy z Mid Sweden University opracowali urządzenie wykorzystujące kolorowe promienie rentgenowskie. Oznacza to wiele korzyści dla dających się prześwietlić pacjentów. Po pierwsze, stosowano by o połowę mniejsze dawki promieniowania. Po drugie, uzyskiwano by obraz o wiele wyższej rozdzielczości i więcej kolorów o lepszej jakości. Po trzecie, co na pewno ucieszy zarówno chorych, jak i onkologów, guzy stawałyby się widoczne na wcześniejszych etapach rozwoju. Medipix ma także służyć pomocą stomatologom i badaczom określającym gęstość różnych materiałów. Kolorowe cyfrowe promienie X bazują na technologii dobrze znanej fizykom jądrowym, którzy poszukują nowych cząstek elementarnych. Największym wyzwaniem było ponoć skonstruowanie aparatu, miniaturowej wersji urządzenia stosowanego przez "nukleonaukowców". Rozmiar pojedynczej komórki w czujniku aparatu nie może być większy niż 55x55 mikrometrów, w dodatku elektronika musi być odporna na oddziaływanie promieni rentgenowskich. Szwedzi rozwiązali te problemy konstrukcyjne. W tym roku mają się ukazać 3 rozprawy na ten temat ich autorstwa.