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El dosímetro de gel Fricke: ¿por qué es tan fascinante su historia?
Desde que los humanos comenzaron a explorar el mundo de la radiación, los dosímetros de gel han jugado un papel importante en este proceso. En particular, la historia del dosímetro de gel Fricke está llena de historias de cambios científicos e innovaciones tecnológicas. Desde las primeras investigaciones hasta las aplicaciones modernas, ¿cómo ha impactado el dosímetro de gel Fricke en el progreso de la medicina y el tratamiento radiactivos?
Los dosímetros de gel, también llamados dosímetros de gel Fricke, se fabrican a partir de sustancias químicas sensibles a la radiación que, tras la irradiación con radiación ionizante, sufren un cambio fundamental en sus propiedades en función de la dosis de radiación absorbida.
Ya en 1950, los científicos comenzaron a utilizar el cambio de color inducido por la radiación de pigmentos en sustancias coloidales para medir las dosis de radiación. En 1957, los investigadores utilizaron espectrofotometría para explorar la dosis profunda de fotones y electrones en gel de agar. Con el tiempo, Gore et al. en 1984 demostraron cómo medir los efectos de la radiación mediante resonancia magnética nuclear (RMN) podría convertirse en una posible solución, basada en la solución dosimétrica de Fricke desarrollada en la década de 1940.
Los dosímetros Fricke generalmente constan de dos tipos: dosímetros Fricke y dosímetros de gel de polímero y generalmente se evalúan o "leen" mediante imágenes por resonancia magnética (MRI), tomografía computarizada óptica (CT), CT por rayos X o ultrasonido.p>
El dosímetro coloidal Fricke funciona cambiando los iones de hierro ferroso (Fe2+) en la solución de dosimetría química mediante radiación, convirtiéndolos en iones de hierro férrico (Fe3+) y utilizando el tiempo de relajación de la RMN para cuantificar estos cambios. Sin embargo, estos dosímetros tienen desventajas en teoría y aplicaciones prácticas. Por ejemplo, la difusión de iones después de la radiación afectará la estabilidad de la dosis.
Con la exploración de los dosímetros coloidales poliméricos, la comunidad científica comenzó a proponer este concepto en 1954. Las primeras investigaciones se centraron en cómo el polimetilmetacrilato (PMMA) se ve afectado por la radiación, y en 1961 Boni utilizó poliacrilamida para realizar experimentos sobre dosimetría gamma. Maryanski mejoró este pegamento polimérico estándar a base de aminas en 1992 para formar la fórmula BANANA, que desde entonces se ha utilizado ampliamente.
A este sistema se le dio el acrónimo BANANA debido al uso de componentes químicos (bis, acrilamida, óxido nitroso y agarosa).
Pero al igual que el pegamento Fricke, los dosímetros de pegamento polimérico también enfrentan desafíos. Su sensibilidad al oxígeno atmosférico requiere su fabricación en un entorno libre de oxígeno, lo que encuentra obstáculos en la aplicación clínica. La nanotecnología GEL propuesta en 1996 hizo que los científicos prestaran atención a mejorar las propiedades antioxidantes de los dosímetros y luego desarrollaron un nuevo producto: el pegamento MAGIC.
Se produjo un avance significativo en el campo de la dosimetría en gel cuando Fong et al publicaron en 2001 los resultados del uso de una formulación dosimétrica de gel polimérico alternativa.
Este nuevo dosímetro de pegamento plástico es capaz de unir el oxígeno atmosférico, evitando problemas previos de supresión de oxígeno y permitiendo la fabricación en una mesa de laboratorio. Este descubrimiento marca un avance importante hacia la aplicación clínica y ha atraído la atención y el seguimiento de muchos investigadores.
Desde 1999, la serie internacional de conferencias sobre dosímetros de gel: la historia de DosGel e IC3DDose, han sido testigos del desarrollo continuo de esta tecnología. En estas reuniones, expertos de diferentes campos comunican sobre la aplicación de la tecnología de dosimetría de radiación 3D en el tratamiento del cáncer y discuten los resultados de las investigaciones más recientes, desde la ciencia básica hasta las aplicaciones clínicas.
El objetivo del primer taller fue reunir a personas, tanto investigadores como usuarios, interesados en la aplicación de técnicas de dosimetría de radiación tridimensional en el tratamiento del cáncer.
A medida que pasa el tiempo, la demanda de radioterapia de alta precisión aumenta y el desarrollo de dosímetros en gel puede afrontar este desafío. Sin embargo, a pesar de muchos avances, la practicidad clínica de las expectativas teóricas todavía requiere una reflexión y mejora continuas.
La historia del dosímetro de gel Fricke no es solo el epítome del desarrollo científico, sino también el resultado de la integración de la tecnología y la práctica clínica. En este proceso, ¿podremos darnos cuenta plenamente del importante papel que esta tecnología puede desempeñar en el futuro tratamiento del cáncer?
