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O dosímetro de gel Fricke: por que sua história é tão fascinante?
Desde que os humanos começaram a explorar o mundo da radiação, os dosímetros de gel têm desempenhado um papel importante neste processo. Em particular, a história do dosímetro de gel Fricke está repleta de histórias de mudanças científicas e inovações tecnológicas. Desde as primeiras pesquisas até as aplicações modernas, como o dosímetro de gel Fricke impactou o progresso da medicina e do tratamento radioativo?
Os dosímetros de gel, também chamados de dosímetros de gel Fricke, são fabricados a partir de produtos químicos sensíveis à radiação que, ao serem irradiados com radiação ionizante, sofrem uma mudança fundamental em suas propriedades em função da dose de radiação absorvida.
Já em 1950, os cientistas começaram a usar a mudança de cor dos pigmentos induzida pela radiação em substâncias coloidais para medir as doses de radiação. Em 1957, os pesquisadores usaram a espectrofotometria para explorar a dose profunda de fótons e elétrons no gel de ágar. Com o tempo, Gore et al. em 1984 mostraram como a medição dos efeitos da radiação usando ressonância magnética nuclear (RMN) poderia se tornar uma solução possível, com base na solução de dosimetria de Fricke desenvolvida na década de 1940.
Os dosímetros Fricke geralmente consistem em dois tipos; dosímetros Fricke e de gel polimérico e geralmente são avaliados ou 'lidos' por meio de ressonância magnética (MRI), tomografia computadorizada óptica (TC), tomografia computadorizada de raios-X ou ultrassom.p>
O Dosímetro Coloidal Fricke funciona alterando os íons de ferro ferroso (Fe2+) na solução de dosimetria química através de radiação, convertendo-os em íons de ferro férrico (Fe3+) e usando o tempo de relaxamento da RMN para quantificar essas alterações. No entanto, estes dosímetros apresentam deficiências na teoria e nas aplicações práticas. Por exemplo, a difusão de íons após a radiação afetará a estabilidade da dose.
Com a exploração dos dosímetros coloidais poliméricos, a comunidade científica começou a propor este conceito em 1954. As primeiras pesquisas se concentraram em como o polimetilmetacrilato (PMMA) é afetado pela radiação e, em 1961, Boni usou a poliacrilamida para conduzir experimentos em dosimetria gama. Esta cola polimérica padrão à base de amina foi melhorada por Maryanski em 1992 para formar a fórmula BANANA, que desde então tem sido amplamente utilizada.
Este sistema recebeu a sigla BANANA devido à utilização dos componentes químicos (bis, acrilamida, óxido nitroso e agarose).
Mas, assim como a cola Fricke, os dosímetros de cola polimérica também enfrentam desafios. A sua sensibilidade ao oxigénio atmosférico requer a fabricação num ambiente isento de oxigénio, encontrando assim obstáculos na aplicação clínica. A nanotecnologia GEL proposta em 1996 fez com que os cientistas se preocupassem em melhorar as propriedades antioxidantes dos dosímetros, e então desenvolveram um novo produto - a cola MAGIC.
Um desenvolvimento significativo no campo da dosimetria em gel ocorreu quando os resultados do uso de uma formulação alternativa de dosímetro em gel polimérico foram publicados por Fong et al em 2001.
Este novo dosímetro de cola plástica é capaz de ligar o oxigênio atmosférico, evitando problemas anteriores de supressão de oxigênio e permitindo a fabricação em uma bancada de laboratório. Esta descoberta marca um grande avanço em direção à aplicação clínica e atraiu a atenção e o acompanhamento de muitos pesquisadores.
Desde 1999, a série internacional de conferências envolvendo dosímetros de gel - a história do DosGel e IC3DDose, tem testemunhado o desenvolvimento contínuo desta tecnologia. Nessas reuniões, especialistas de diferentes áreas comunicam sobre a aplicação da tecnologia de dosimetria de radiação 3D no tratamento do câncer e discutem os mais recentes resultados de pesquisas, desde a ciência básica até aplicações clínicas.
O objetivo do primeiro workshop foi reunir indivíduos, pesquisadores e usuários, com interesse na aplicação de técnicas de dosimetria de radiação tridimensional no tratamento do câncer.
Com o passar do tempo, a demanda por radioterapia de alta precisão está aumentando, e o desenvolvimento de dosímetros de gel pode enfrentar esse desafio. Porém, apesar de muitos avanços, a praticidade clínica das expectativas teóricas ainda requer reflexão e aprimoramento contínuos.
A história do dosímetro de gel Fricke não é apenas o epítome do desenvolvimento científico, mas também o resultado da integração da tecnologia e da prática clínica. Neste processo, poderemos perceber plenamente o importante papel que esta tecnologia pode desempenhar no futuro tratamento do cancro?
