Dosimeter gel selalu menjadi elemen kunci dalam terapi radiasi dan teknologi pengukuran keselamatan. Sejak tahun 1950-an, para ilmuwan telah mengeksplorasi cara mengukur dosis radiasi yang diserap melalui sistem koloid, sebuah proses yang telah dipenuhi dengan perkembangan dan perubahan teknologi yang menakjubkan. Artikel ini akan membawa Anda melalui pengembangan dosimeter gel sejak awal dan mengeksplorasi teknologi terkini.
Eksplorasi AwalDosimeter gel awalnya dibuat dari bahan kimia yang peka terhadap radiasi yang mengalami perubahan mendasar pada sifatnya saat terpapar radiasi pengion. Sejak awal tahun 1950, para peneliti menggunakan perubahan warna pewarna untuk menyelidiki dosis radiasi dalam sistem koloid. Kemudian pada tahun 1957, para peneliti menggunakan pengukuran spektroskopi untuk mempelajari dosis kedalaman foton dan elektron dalam gel agar.
Saat radiasi menyerang, struktur molekul sistem koloid berubah, dan perubahan ini menjadi dasar pengukuran dosis yang diserap.
Pada tahun 1984, Gore dkk. mendemonstrasikan cara menggunakan resonansi magnetik nuklir (NMR) untuk mengukur perubahan yang disebabkan oleh radiasi dalam larutan dosimeter Fricke. Penelitian mereka menunjukkan bahwa ion besi (Fe2+) diubah menjadi ion besi (Fe3+) dan bahwa konversi ini dapat diukur dengan pengukuran laju relaksasi NMR. Pada tahun 1986, Appleby dkk. melaporkan bahwa larutan dosimeter Fricke dapat didispersikan dalam matriks gelatin untuk memperoleh informasi dosis spasial tiga dimensi menggunakan pencitraan resonansi magnetik (MRI).
Seiring berjalannya penelitian, para peneliti menemukan bahwa dosimeter gel Fricke tidak dapat mempertahankan distribusi dosis yang stabil karena ion-ion akan berdifusi dalam gel setelah radiasi.
Konsep dosimeter gel polimer pertama kali diusulkan pada tahun 1954. Pada tahun 1961, Boni menggunakan poliakrilamida sebagai dosimeter gamma, dan pada tahun 1992, Kenan dkk. melaporkan dosis serapan yang terungkap melalui uji relaksasi longitudinal NMR. Pada tahun 1992, Maryanski dkk. mengusulkan formulasi dosimeter gel baru, yang diberi nama BANANA, berdasarkan polimerisasi akrilamida dan N,N'-dimetilakrilamida. Stabilitas sistem ini secara signifikan lebih tinggi daripada lem tipe Fricke. Dosimeter.
Reaksi polimerisasi dosimeter koloid tipe BANANA dimulai oleh radikal bebas yang dihasilkan oleh radiodisosiasi air, yang secara signifikan meningkatkan stabilitas distribusi dosis.
Pada tahun 2001, Fong dkk. menerbitkan jenis baru dosimeter gel polimer, yang disebut MAGIC, yang meningkatkan pengendalian dosimeter gel. Jenis baru dosimeter berbasis gel ini secara efektif mengatasi masalah penghambatan oksigen dan dapat diproduksi di laboratorium tanpa memerlukan lingkungan bebas oksigen yang ketat. Komponen utama lem polimer MAGIC adalah asam metakrilat, asam askorbat, dan tembaga. Munculnya formula baru ini merupakan terobosan revolusioner dalam dosimeter gel.
Munculnya MAGIC membuat produksi dosimeter koloid lebih fleksibel dan sangat memperluas kemungkinan dalam aplikasi klinis.
Sejak 1996, masyarakat internasional mulai memperhatikan penelitian dan penerapan dosimeter gel. Clive Baldock dan L. John Schreiner membahas tentang perlunya mengadakan pertemuan khusus tentang dosimeter gel di sebuah konferensi. Pada tahun 1999, konferensi DosGel pertama diadakan di Kentucky, AS, dengan tujuan untuk mempertemukan para peneliti dan pengguna yang tertarik pada teknologi pengukuran dosis radiasi 3D.
Rangkaian konferensi ini tidak hanya mendorong pertukaran akademis, tetapi juga memfasilitasi praktik klinis teknologi dosimeter koloid.
Seiring kemajuan teknologi radioterapi, kebutuhan akan metode pengukuran dosis tiga dimensi dengan presisi tinggi terus meningkat. Penelitian dan pengembangan berbagai jenis dosimeter gel baru terus berkembang untuk memenuhi persyaratan klinis. Namun, diskusi dan penelitian lebih lanjut masih diperlukan untuk penerapan dosimeter gel secara luas di masa mendatang.
Kita menyaksikan kemajuan teknologi yang pesat. Bagaimana dosimetri gel akan terus berkembang dalam radioterapi dan tantangan serta peluang baru apa yang akan dihadapinya?