গ্রাসযোগ্য এক্স-রে ডসিমিটার রিয়েল টাইমে রেডিওথেরাপি নিরীক্ষণ করে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

সিঙ্গাপুর এবং চীনের গবেষকরা একটি বড়ি ক্যাপসুলের আকারের একটি গিলে ফেলাযোগ্য এক্স-রে ডজিমিটার তৈরি করেছেন যা রিয়েল টাইমে গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল রেডিওথেরাপি নিরীক্ষণ করতে পারে। বিকিরণিত খরগোশের উপর ধারণার প্রমাণ পরীক্ষায়, তাদের প্রোটোটাইপ বিতরণ করা ডোজ নিরীক্ষণের জন্য বর্তমান মানক ব্যবস্থার চেয়ে প্রায় পাঁচগুণ বেশি নির্ভুল প্রমাণিত হয়েছে।

চিকিত্সার সময় সঠিকভাবে রেডিওথেরাপি নিরীক্ষণ করার ক্ষমতা মূল্যায়নের অনুমতি দেবে সিটি ইন পাকস্থলী, লিভার, কিডনি এবং মেরুদণ্ডের মতো ডোজ-সীমিত অঙ্গগুলিতে শোষিত বিকিরণ ডোজ। এটি বিকিরণ চিকিত্সাগুলিকে নিরাপদ এবং আরও কার্যকর করে তুলতে পারে, সম্ভাব্য পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলির তীব্রতা হ্রাস করতে পারে। গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল টিউমারের রেডিওথেরাপির সময় বিতরণ করা এবং শোষিত ডোজ পরিমাপ করা, তবে, একটি কঠিন কাজ।

নতুন ডোজমিটার, বর্ণিত হয়েছে প্রকৃতি বায়োমেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং, এটি পরিবর্তন করতে পারে। 18 x 7 মিমি ক্যাপসুলে ল্যান্থানাইড-ডোপড ক্রমাগত ন্যানোসিন্টিলেটরগুলির সাথে এমবেড করা একটি নমনীয় অপটিক্যাল ফাইবার রয়েছে। ইনজেস্টেবল ডিভাইসটিতে একটি পিএইচ-প্রতিক্রিয়াশীল পলিনালাইন ফিল্ম, ডায়নামিক গ্যাস্ট্রিক ফ্লুইড স্যাম্পলিং, ডোজ এবং পিএইচ সেন্সর, ক্যাপসুলকে পাওয়ার জন্য একটি অনবোর্ড মাইক্রোকন্ট্রোলার এবং একটি সিলভার অক্সাইড ব্যাটারির জন্য একটি তরল মডিউল অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে।

প্রথম লেখক Bo Hou এবং Luying Yi ন্যাশনাল ইউনিভার্সিটি অফ সিঙ্গাপুর এবং সহ-গবেষকরা ব্যাখ্যা করেন যে ন্যানোসিন্টিলেটররা এক্স-রে বিকিরণের উপস্থিতিতে রেডিওলুমিনেসেন্স তৈরি করে, যা সম্পূর্ণ অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের মাধ্যমে ফাইবারের প্রান্তে প্রচার করে। ডোজ সেন্সর লক্ষ্যযুক্ত এলাকায় বিতরণ করা বিকিরণ নির্ধারণ করতে এই আলো সংকেত পরিমাপ করে।

এক্স-রে ডসিমেট্রির পাশাপাশি, ক্যাপসুল চিকিত্সার সময় pH এবং তাপমাত্রার শারীরবৃত্তীয় পরিবর্তনগুলিও পরিমাপ করে। ফ্লুইডিক মডিউলে গ্যাস্ট্রিক ফ্লুইডের pH অনুযায়ী পলিলাইনাইন ফিল্ম রঙ পরিবর্তন করে; pH তারপর pH সেন্সরের রঙের বৈসাদৃশ্য অনুপাত দ্বারা পরিমাপ করা হয়, যা ফিল্মের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে আলোকে বিশ্লেষণ করে। অতিরিক্তভাবে, বিকিরণের পরে ন্যানোসিন্টিলেটরগুলির আফটারগ্লো বাহ্যিক উত্তেজনার প্রয়োজন ছাড়াই কয়েক ঘন্টার জন্য গতিশীল পিএইচ পরিবর্তনগুলিকে অবিচ্ছিন্নভাবে পর্যবেক্ষণ করতে একটি স্ব-টেকসই আলোর উত্স হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। গবেষকরা উল্লেখ করেছেন যে এই ক্ষমতাটি এখনও বিদ্যমান পিএইচ ক্যাপসুলগুলির সাথে উপলব্ধ নয়।

দুটি সেন্সর থেকে ফোটোইলেক্ট্রিক সংকেতগুলি একটি সমন্বিত সনাক্তকরণ সার্কিট দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয় যা বেতারভাবে একটি মোবাইল ফোন অ্যাপে তথ্য প্রেরণ করে। একবার সক্রিয় হয়ে গেলে, অ্যাপটি ব্লুটুথ ট্রান্সমিশনের মাধ্যমে রিয়েল টাইমে ক্যাপসুল থেকে ডেটা গ্রহণ করতে পারে। ডেটা যেমন শোষিত বিকিরণ ডোজ, এবং তাপমাত্রা এবং টিস্যুগুলির pH, গ্রাফিকভাবে প্রদর্শিত হতে পারে, স্থানীয়ভাবে সংরক্ষণ করা যেতে পারে বা স্থায়ী স্টোরেজ এবং ডেটা প্রচারের জন্য ক্লাউড সার্ভারে আপলোড করা যেতে পারে।

পূর্বে ভিভোতে পরীক্ষা করে, গবেষকরা ন্যানোসিন্টিলেটরগুলির ডোজ প্রতিক্রিয়া মূল্যায়ন করেছেন। রেডিওলুমিনেসেন্স, আফটারগ্লো এবং তাপমাত্রার ডেটা থেকে বিকিরণ ডোজ অনুমান করতে তারা একটি নিউরাল নেটওয়ার্ক-ভিত্তিক রিগ্রেশন মডেল ব্যবহার করেছিল। তারা 3000 থেকে 1 mGy/মিনিট ডোজ হারে এবং 16.68 থেকে 32℃ তাপমাত্রায় ক্যাপসুলকে এক্স-রে করার সময় রেকর্ড করা 46 টিরও বেশি ডেটা পয়েন্ট ব্যবহার করে মডেলটি তৈরি করেছে।

দলটি দেখেছে যে রেডিওলুমিনিসেন্স এবং আফটারগ্লো তীব্রতা উভয়ই ডোজ বৈচিত্রের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক, পরামর্শ দেয় যে দুটিকে একত্রিত করলে শোষিত ডোজের আরও সুনির্দিষ্ট অনুমান করা যায়।

এরপরে, গবেষকরা তিনটি অবেদনযুক্ত প্রাপ্তবয়স্ক খরগোশের ডসিমিটারের কার্যকারিতা যাচাই করেছেন। প্রতিটি প্রাণীর পেটে একটি ক্যাপসুলের অস্ত্রোপচারের পরে, তারা ক্যাপসুলের সঠিক অবস্থান এবং কোণ সনাক্ত করতে সিটি স্ক্যান করে। তারপরে তারা প্রগতিশীল এক্স-রে ডোজ রেট ব্যবহার করে 10 ঘন্টা সময়ের মধ্যে প্রতিটি প্রাণীকে একাধিকবার বিকিরণ করে।

"আমাদের ওয়্যারলেস ডসিমিটার সঠিকভাবে পেটে বিকিরণের ডোজ নির্ধারণ করে, সেইসাথে পিএইচ এবং তাপমাত্রায় মিনিটের পরিবর্তন, বাস্তব সময়ে," টিম রিপোর্ট করে। "গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল গহ্বরে ঢোকানো ক্যাপসুলটি বিকিরণিত অঙ্গগুলির কাছাকাছি pH এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলি দ্রুত সনাক্ত করতে সক্ষম ছিল।"

ক্ষুদ্র আহারযোগ্য ক্যাপসুল গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল রোগের চিকিৎসায় সাহায্য করে

ডসিমিটার ক্যাপসুলটি ক্লিনিক্যালি পরীক্ষা করার আগে, গিলে ফেলার পরে লক্ষ্যস্থলে এটি স্থাপন এবং নোঙ্গর করার জন্য একটি পজিশনিং সিস্টেম তৈরি করা দরকার। অপটিক্যাল সিগন্যাল থেকে শোষিত ডোজে রূপান্তরের আরও ভাল এবং আরও সঠিক ক্রমাঙ্কনও ক্লিনিকাল মূল্যায়নের আগে প্রয়োজন।

নতুন ডসিমিটারের সম্ভাবনা গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল অ্যাপ্লিকেশনের বাইরে প্রসারিত। গবেষকরা প্রোস্টেট ক্যান্সার ব্র্যাকিথেরাপির ডোজ নিরীক্ষণের জন্য এর ব্যবহার কল্পনা করেন, উদাহরণস্বরূপ, মলদ্বারে নোঙ্গর করা একটি ক্যাপসুল ব্যবহার করে। নাসোফ্যারিঞ্জিয়াল বা মস্তিষ্কের টিউমারগুলিতে শোষিত ডোজগুলির বাস্তব-সময় পরিমাপও সম্ভব হতে পারে যদি উপরের অনুনাসিক গহ্বরে একটি ছোট আকারের ক্যাপসুল স্থাপন করা যায়।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• PREIPO® এর সাথে PRE-IPO কোম্পানিতে শেয়ার কিনুন এবং বিক্রি করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/swallowable-x-ray-dosimeter-monitors-radiotherapy-in-real-time/