Máy đo liều gel đóng vai trò quan trọng trong quá trình này kể từ khi con người bắt đầu khám phá thế giới bức xạ. Lịch sử của máy đo liều lượng thạch Fricke nói riêng đầy rẫy những câu chuyện về sự thay đổi khoa học và đổi mới công nghệ. Từ nghiên cứu sớm nhất đến các ứng dụng hiện đại, máy đo liều keo Fricke đã ảnh hưởng như thế nào đến sự tiến bộ của y học và liệu pháp xạ trị?
Máy đo liều gel, còn gọi là máy đo liều gel Fricke, được sản xuất từ các hóa chất nhạy cảm với bức xạ, khi được chiếu xạ bằng bức xạ ion hóa, các tính chất của chúng sẽ thay đổi cơ bản tùy thuộc vào liều bức xạ được hấp thụ.
Ngay từ năm 1950, các nhà khoa học đã bắt đầu sử dụng sự thay đổi màu sắc do bức xạ gây ra của các sắc tố trong các chất keo để đo liều lượng bức xạ. Đến năm 1957, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp quang phổ để nghiên cứu liều lượng photon và electron trong gel agarose. Theo thời gian, năm 1984, Gore và cộng sự đã chứng minh được cách đo lường tác động của bức xạ bằng phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), dựa trên giải pháp đo liều Fricke được phát triển vào những năm 1940.
Máy đo liều Fricke thường bao gồm hai loại; máy đo liều Fricke và gel polymer và thường được đánh giá hoặc 'đọc' bằng cách sử dụng hình ảnh cộng hưởng từ (MRI), chụp cắt lớp vi tính quang học (CT), chụp X-quang CT hoặc siêu âm.
p>
Máy đo liều keo Fricke hoạt động bằng cách thay đổi các ion sắt (Fe2+) trong dung dịch đo liều hóa học bằng bức xạ, chuyển đổi chúng thành các ion sắt (Fe3+) và định lượng các ion này bằng cách sử dụng thời gian giãn NMR. Tuy nhiên, các máy đo liều này có những thiếu sót về mặt lý thuyết và ứng dụng thực tế. Ví dụ, sự khuếch tán của các ion sau khi bức xạ sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định của liều.
Cộng đồng khoa học bắt đầu khám phá khái niệm này vào năm 1954 với việc khám phá ra máy đo liều lượng gel polymer. Nghiên cứu ban đầu tập trung vào cách polymethyl methacrylate (PMMA) bị ảnh hưởng bởi bức xạ và vào năm 1961, Boni đã tiến hành các thí nghiệm về phép đo liều gamma bằng polyacrylamide. Loại keo gốc polyamine tiêu chuẩn này đã được Maryanski cải tiến vào năm 1992 để tạo thành công thức BANANA, từ đó được sử dụng rộng rãi.
Hệ thống này được viết tắt là BANANA do sử dụng các thành phần hóa học (bis, acrylamide, nitrous oxide và agarose).
Nhưng giống như keo Fricke, máy đo liều lượng keo polymer cũng có những thách thức. Độ nhạy của chúng với oxy trong khí quyển đòi hỏi chúng phải được sản xuất trong môi trường không có oxy, do đó gây trở ngại cho việc ứng dụng lâm sàng. Công nghệ nano GEL được đề xuất vào năm 1996 đã khiến các nhà khoa học bắt đầu chú ý đến việc cải thiện tính chất chống oxy hóa của máy đo liều lượng, sau đó phát triển một sản phẩm mới - keo MAGIC.
Một bước phát triển đáng kể trong lĩnh vực đo liều gel đã diễn ra khi kết quả sử dụng công thức đo liều gel polymer thay thế được Fong và cộng sự công bố vào năm 2001.
Máy đo liều lượng bằng nhựa mới có khả năng liên kết oxy từ khí quyển, tránh được các vấn đề trước đây về ức chế oxy và cho phép sản xuất trên bàn thí nghiệm. Khám phá này đánh dấu bước tiến lớn trong ứng dụng lâm sàng và đã thu hút sự chú ý và theo dõi của nhiều nhà nghiên cứu.
Kể từ năm 1999, lịch sử của một loạt các hội nghị quốc tế về máy đo liều gel, DosGel và IC3DDose, đã chứng kiến sự phát triển liên tục của công nghệ này. Tại các hội nghị này, các chuyên gia trong nhiều lĩnh vực đã trao đổi quan điểm về ứng dụng công nghệ đo liều bức xạ 3D trong điều trị ung thư và thảo luận về các kết quả nghiên cứu mới nhất từ khoa học cơ bản đến ứng dụng lâm sàng.
Mục đích của hội thảo đầu tiên là tập hợp những cá nhân, cả nhà nghiên cứu và người dùng, có mối quan tâm đến việc ứng dụng các kỹ thuật đo liều bức xạ 3 chiều trong điều trị ung thư.
Theo thời gian, nhu cầu về liệu pháp xạ trị có độ chính xác cao ngày càng tăng và sự phát triển của máy đo liều gel chính xác là để đáp ứng thách thức này. Tuy nhiên, bất chấp những tiến bộ đã đạt được, tính thực tiễn lâm sàng dự kiến về mặt lý thuyết vẫn cần phải được phản ánh và cải thiện liên tục.
Lịch sử của máy đo liều thạch Fricke không chỉ là một thế giới thu nhỏ của sự phát triển khoa học mà còn là kết quả của sự kết hợp giữa công nghệ và thực hành lâm sàng. Trong quá trình này, chúng ta có thể nhận ra đầy đủ vai trò quan trọng mà công nghệ này có thể đóng góp trong việc điều trị ung thư trong tương lai không?