কণা পদার্থবিদ্যা ফ্ল্যাশ প্রোটন থেরাপি - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব সম্পর্কে নতুন মতামত প্রদান করে

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/particle-physics-offers-new-views-on-flash-proton-therapy-physics-world-11.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/particle-physics-offers-new-views-on-flash-proton-therapy-physics-world-11.jpg" data-caption="চিত্র-নির্দেশিত ফ্ল্যাশের দিকে ক্যারল ল্যাং এবং তার সহকর্মীরা তৈরি করা একটি পিইটি স্ক্যানার বীম বিতরণ করার সময় প্রোটন থেরাপির প্রভাবগুলি কল্পনা এবং পরিমাপ করতে পারে। (সৌজন্যে: মারেক প্রোগা, অস্টিনের টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়)”>

কণা পদার্থবিদ্যার সবচেয়ে উচ্চাভিলাষী পরীক্ষা-নিরীক্ষার জন্য মূলত তৈরি করা যুগান্তকারী প্রযুক্তিগুলি প্রায়শই চিকিৎসা এবং রোগ নির্ণয়ের ক্ষেত্রে উদ্ভাবনের সূত্রপাত করেছে। অ্যাক্সিলারেটর এবং বিমলাইন ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অগ্রগতি ক্যান্সারের চিকিত্সার জন্য অত্যন্ত কার্যকর কৌশলগুলির বিকাশে সহায়তা করেছে, যখন সবচেয়ে অধরা কণাগুলিকে ক্যাপচার করার জন্য ডিজাইন করা ডিটেক্টরগুলি মানবদেহের অভ্যন্তরীণ কাজগুলি দেখার জন্য নতুন উপায় সরবরাহ করেছে।

একটি সাম্প্রতিক উন্নয়নে, অস্টিনের টেক্সাস বিশ্ববিদ্যালয়ের পরীক্ষামূলক কণা পদার্থবিদ ক্যারল ল্যাংয়ের নেতৃত্বে একটি মার্কিন ভিত্তিক গবেষণা দল প্রথমবারের মতো অর্জন করেছে ফ্ল্যাশ প্রোটন থেরাপির প্রভাবের রিয়েল-টাইম ইমেজিং মরীচি প্রসবের আগে, সময় এবং পরে। এই উদীয়মান ফ্ল্যাশ চিকিত্সাগুলি অত্যন্ত স্বল্প সময়ের মধ্যে অতি উচ্চ মাত্রার ডোজ পরিচালনা করে, যা স্বাস্থ্যকর টিস্যুর কম ক্ষতি করে ক্যান্সার কোষগুলিকে কার্যকরভাবে নির্মূল করতে পারে। ফ্ল্যাশ চিকিত্সার জন্য সংক্ষিপ্ত চিকিত্সা চক্রের জন্য কম বিকিরণ প্রয়োজন, যা আরও রোগীদের প্রোটন থেরাপি থেকে উপকৃত হতে এবং বিকিরণ-সম্পর্কিত পার্শ্ব প্রতিক্রিয়াগুলির ঝুঁকি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে দেয়।

গবেষণা দল, যা হিউস্টনের এমডি অ্যান্ডারসন প্রোটন থেরাপি সেন্টারের চিকিৎসা পদার্থবিদদের সাথে জড়িত, পজিট্রন-এমিশন টোমোগ্রাফি (পিইটি) এর জন্য একটি উদ্দেশ্য-পরিকল্পিত স্ক্যানার ব্যবহার করে চিত্রগুলি তৈরি করেছিল, একটি কৌশল যা নিজেই 1970-এর দশকে CERN-এ অগ্রণী পরীক্ষা থেকে উদ্ভূত হয়েছিল। . একটি মানব রোগীর জন্য সারোগেট হিসাবে কাজ করে এমন পাঁচটি ভিন্ন ফ্যান্টম ব্যবহার করে, দলটি তাদের কাস্টমাইজড পিইটি যন্ত্র ব্যবহার করে প্রোটন রশ্মির দ্রুত সূচনা এবং বিকিরণের পরে 20 মিনিট পর্যন্ত এর প্রভাব উভয়ই চিত্রিত করে।

"প্রোটন দ্বারা বিকিরণ শরীরে স্বল্পস্থায়ী আইসোটোপ তৈরি করে যা অনেক ক্ষেত্রে পজিট্রন নির্গত হয়," ল্যাং ব্যাখ্যা করে। "ফ্ল্যাশ প্রোটন থেরাপির সাথে মরীচি একটি উচ্চতর পজিট্রন তীব্রতা তৈরি করে, যা সংকেতের শক্তি বাড়ায়। এমনকি ছোট পিইটি ডিটেক্টর অ্যারে দিয়েও আমরা চিত্র তৈরি করতে এবং সময়ের সাথে আইসোটোপের প্রাচুর্য এবং তাদের বিবর্তন উভয়ই পরিমাপ করতে সক্ষম হয়েছি।"

<a data-fancybox data-src="https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/detector-web.jpg" data-caption="ছোট কিন্তু শক্তিশালী পিইটি স্ক্যানারে ব্যবহৃত ডিটেক্টর অ্যারেগুলি তুলনামূলকভাবে ছোট, তবে ফ্ল্যাশ রশ্মির তীব্রতা চিত্র তৈরি করা এবং আইসোটোপের প্রাচুর্য পরিমাপ করা সম্ভব করে তোলে। (সৌজন্যে: মারেক প্রোগা, অস্টিনের ইউনিভার্সিটি অফ টেক্সাস)” title=”পপআপে ছবি খুলতে ক্লিক করুন” href=”https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2024/01/detector-web.jpg” >

এই প্রুফ-অফ-প্রিন্সিপল পরীক্ষার সময় রেকর্ড করা পরিমাপগুলি পরামর্শ দেয় যে একটি ইন-বিম পিইটি স্ক্যানার প্রোটন থেরাপি চিকিত্সার জন্য রিয়েল-টাইম ইমেজিং এবং ডোজমেট্রি প্রদান করতে পারে। দলটি এমনকি প্রম্পট গামা শনাক্ত করে প্রোটন রশ্মির তীব্রতা নির্ধারণ করতে সক্ষম হয়েছিল - এর নামকরণ করা হয়েছে কারণ এগুলি খুব অল্প সময়ের মধ্যে নিউক্লিয়াসের ক্ষয় দ্বারা উত্পাদিত হয় - প্রোটন রশ্মি নিষ্কাশনের সময় উত্পাদিত হয়। যন্ত্রের সামান্য পরিবর্তনের মাধ্যমে, ল্যাং বিশ্বাস করেন যে প্রোটন রশ্মির একটি স্ন্যাপশট পাওয়ার জন্য প্রম্পট গামাগুলি পরিমাপ করা যেতে পারে, পিইটি তখন মরীচি সরবরাহ করার পরে আইসোটোপের বিবর্তন অনুসরণ করতে ব্যবহৃত হয়।

"এই ফলাফলগুলি দেখায় যে এটি একটি ক্লিনিকাল সেটিংসে দরকারী পরিমাপ প্রদানের জন্য কৌশলটির জন্য পরীক্ষামূলক সেট-আপ উন্নত করার বিষয় হবে," তিনি বলেছেন। "অবশ্যই আমরা জানি যে এখনও অনেক প্রাক-ক্লিনিকাল পরীক্ষার প্রয়োজন হবে, তবে এই পর্যায়ে এটি স্পষ্ট যে কৌশলটির জন্য কোনও শোস্টপার নেই।"

ল্যাং এবং তার সহকর্মীরা তাদের দৃষ্টিভঙ্গি এবং ফলাফলগুলি প্রকাশ করেছেন দুটি গবেষণাপত্রে ঔষধ ও জীববিজ্ঞানে পদার্থবিদ্যা (PMB), যা উভয় অ্যাক্সেস বিনামূল্যে. গবেষকরা একটি উদীয়মান প্রকাশনা মডেল থেকেও উপকৃত হয়েছেন, যাকে একটি রূপান্তরমূলক চুক্তি বলা হয়, যা তাদের উভয় নিবন্ধ প্রকাশ করার অনুমতি দেয় স্বাভাবিক নিবন্ধ প্রকাশনার চার্জ পরিশোধ না করেই।

এই তথাকথিত রূপান্তরমূলক চুক্তির অধীনে, IOP পাবলিশিং এবং ইউনিভার্সিটি অফ টেক্সাস সিস্টেমের মধ্যে এই ক্ষেত্রে, একাডেমিক গ্রুপের মধ্যে যেকোনো প্রতিষ্ঠানের গবেষকরা গবেষণা বিষয়বস্তু অ্যাক্সেস করতে এবং তাদের নিজস্ব কাজ বিনামূল্যে প্রকাশ করতে পারেন। প্রকৃতপক্ষে, আইওপি পাবলিশিং - যা ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং ইন মেডিসিনের পক্ষে পিএমবি প্রকাশ করে - এখন জায়গায় রূপান্তরমূলক চুক্তি আছে 900টি বিভিন্ন দেশে 33 টিরও বেশি প্রতিষ্ঠানের সাথে, বৈজ্ঞানিক জার্নালগুলির সমস্ত পোর্টফোলিও না হলেও বেশিরভাগ জুড়ে বিনামূল্যে অ্যাক্সেস এবং প্রকাশনা প্রদান করে।

এই পঠন-পাঠন-প্রকাশ চুক্তির লক্ষ্য হল ওপেন-অ্যাক্সেস প্রকাশনায় রূপান্তরকে ত্বরান্বিত করা, কারণ এটি গবেষকদের প্রকাশনার খরচের জন্য তাদের নিজস্ব তহবিল উৎসের প্রয়োজনীয়তা এড়ায়। ল্যাংয়ের জন্য, যে কোনো পদক্ষেপ যা বিজ্ঞানকে উন্মুক্ত করে এবং বিভিন্ন সম্প্রদায়কে সহযোগিতা করতে সক্ষম করে তা অন্যান্য শাখা থেকে নতুন ধারণাগুলিকে ট্রিগার করতে সাহায্য করবে যা ভবিষ্যতে উদ্ভাবনকে চালিত করবে। "যদি আমি এমন একটি আকর্ষণীয় কাগজ পাই যা আমি অ্যাক্সেস করতে পারি না, বিশেষ করে যদি এটি একটি ভিন্ন ক্ষেত্রে হয়, আমি কিছু তথ্য মিস করছি যা আমাকে আমার কাজে সাহায্য করতে পারে," তিনি বলেছেন। "উন্মুক্ত এবং বিনামূল্যে তথ্য আমাদের অগ্রগতির জন্য অপরিহার্য।"

কণা পদার্থবিজ্ঞানে তার নিজের অভিজ্ঞতা থেকে, ল্যাং এমন সুবিধাগুলি দেখেছেন যা একটি উন্মুক্ত এবং সহযোগিতামূলক গবেষণা সংস্কৃতি থেকে উদ্ভূত হতে পারে। "কণা পদার্থবিজ্ঞানে প্রত্যেকেই তাদের সেরা চিন্তাভাবনা এবং কৃতিত্বগুলি ভাগ করে নেয় এবং লোকেরা নতুন ধারণাগুলি বিকাশ এবং শোষণ করার বিভিন্ন উপায় খুঁজে বের করতে জড়িত হতে চায়," তিনি বলেছেন। "সেই সহযোগিতামূলক মানসিকতা না থাকলে আমরা CERN, Fermilab এবং অন্য কোথাও যে সাফল্যগুলি দেখেছি তা ঘটত না।"

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/particle-physics-offers-new-views-on-flash-proton-therapy-physics-world-9.jpg" data-caption="নিজস্ব নকশা করল ল্যাং (মাঝে) ইঞ্জিনিয়ার মারেক প্রোগা (বামে) এবং পোস্ট-ডক গবেষক জন সিজার এবং দলের দ্বারা তৈরি উদ্দেশ্য-নির্মিত PET স্ক্যানার। স্ক্যানারের কনফিগারেশন রোগীর চিকিৎসার সময় ইন-বিম পরিমাপ প্রদান করে। (সৌজন্যে: মাইকেল গাজদা, অস্টিনের ইউনিভার্সিটি অফ টেক্সাস)” title=”পপআপে ছবি খুলতে ক্লিক করুন” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/01/particle-physics-offers- new-views-on-flash-proton-therapy-physics-world-9.jpg”>

যাইহোক, এটা স্পষ্ট যে ল্যাং হতাশ যে মেডিকেল সম্প্রদায়ের কিছু লোক নতুন ধারণার প্রতি কম মুক্ত মনের বলে মনে হয়, বিশেষ করে এমন একজন পদার্থবিজ্ঞানীর কাছ থেকে যার কোনো পূর্বের ক্লিনিকাল অভিজ্ঞতা নেই। "আমরা জানি যে চিকিৎসা পদার্থবিদ্যা এবং পারমাণবিক ইমেজিংয়ের অনেকগুলি সেরা প্রযুক্তি কণা এবং পারমাণবিক পদার্থবিদ্যার অগ্রগতি থেকে আসে, তবে ওষুধে সর্বশেষ নতুন ধারণা আনা কঠিন," তিনি বলেছেন। "আমি এখন আরও ভালভাবে বুঝতে পারি যে কেন এটি হচ্ছে - চেষ্টা করা এবং বিশ্বস্ত চিকিৎসা পদ্ধতি এবং আনুষ্ঠানিক চিকিত্সা প্রোটোকলগুলি পরিবর্তন করা কেবল একটি ভাল ডিটেক্টরে অদলবদল করার চেয়ে অনেক বেশি জটিল - তবে আমি এখনও এই সেক্টরে প্রবেশ করা এবং জড়িত হওয়া কতটা কঠিন তা নিয়ে হতাশ সহযোগিতামূলক গবেষণায়।"

ল্যাং এর আগে মেডিক্যাল ডিটেক্টর তৈরি করার চেষ্টা করলেও, তিনি স্বীকার করেছেন যে তিনি এবং অন্যান্য কণা পদার্থবিদরা নির্বোধতা বা এমনকি অহংকার জন্য দোষী হতে পারেন যখন এটি কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত হাসপাতালের পরিবেশে অভিনব প্রযুক্তি প্রবর্তনের ক্ষেত্রে আসে। এই নতুন কাজের জন্য, যাইহোক, একদল চিকিৎসা পদার্থবিদ তাকে একটি গবেষণা প্রকল্পে নেতৃত্ব দিতে বলেছিলেন যার জন্য কণা আবিষ্কারক নির্মাণে তার দক্ষতার প্রয়োজন ছিল। "আমি এখনও নিউট্রিনো পদার্থবিজ্ঞানে আমার গবেষণা চালিয়ে যাচ্ছি, কিন্তু আমি বিশ্বাস করি যে আমরা যা দিতে পারি তা এত অনন্য এবং সার্থক যে আমি জড়িত হতে চেয়েছিলাম," ল্যাং বলেছেন। "যত আমি আরও শিখেছি, আমি আরও কৌতূহলী হয়েছি এবং ফ্ল্যাশ চিকিত্সার ধারণায় সত্যিই আবদ্ধ হয়েছি।"

যদিও ক্লিনিকাল ব্যবহারের জন্য ইন-বিম ইমেজিং কৌশলটি অপ্টিমাইজ করার জন্য আরও কাজের প্রয়োজন হবে, ল্যাং বিশ্বাস করেন যে স্বল্পমেয়াদে এটি ফ্ল্যাশ প্রভাব বুঝতে সাহায্য করার জন্য একটি মূল্যবান গবেষণা সরঞ্জাম সরবরাহ করতে পারে। "কেউ সত্যিই জানে না কেন ফ্ল্যাশ কাজ করে, বা সর্বোত্তম ফলাফল অর্জনের জন্য ঠিক কোন বিম প্যারামিটার ব্যবহার করা উচিত," তিনি বলেছেন। "এটি আমাকে বেশ গভীরভাবে পরামর্শ দেয় যে আমরা পুরোপুরি বুঝতে পারি না যে কীভাবে বিকিরণ সুস্থ বা ক্যান্সারযুক্ত টিস্যুর সাথে যোগাযোগ করে।"

এই নতুন যন্ত্রের সাহায্যে, ল্যাং যুক্তি দেন, ফ্ল্যাশ চিকিত্সার সময় খেলার সময় শারীরিক প্রক্রিয়াগুলি অন্বেষণ করা সম্ভব হবে। "এই কৌশলটি আমাদের বুঝতে সাহায্য করতে পারে যে মানবদেহ কীভাবে তীব্র শক্তির বিস্ফোরণে বিকিরণ করার পরে প্রতিক্রিয়া দেখায়," তিনি বলেছেন। "এটি বিকিরণের সময়-নির্ভর প্রভাবগুলি অন্বেষণ করার একটি উপায় সরবরাহ করে, যা আমার কাছে মনে হয় পদ্ধতিগতভাবে আগে করা হয়নি।"

দীর্ঘমেয়াদে, তবে, লক্ষ্য হল একটি ইমেজ-নির্দেশিত চিকিত্সা পদ্ধতি তৈরি করা যা পরবর্তী চিকিত্সাগুলিকে অবহিত এবং আপডেট করার জন্য প্রতিটি বিকিরণের প্রভাব পরিমাপ করবে। এই ধরনের অভিযোজিত পন্থাগুলি প্রচলিত চিকিত্সা প্রোটোকলের সাথে অবাস্তব, যেখানে প্রায় 30টি দৈনিক সেশনে ছোট ডোজ বিতরণ করা হয়, তবে ফ্ল্যাশ চিকিত্সার সাথে আরও কার্যকর হতে পারে যেগুলি ক্যান্সার নির্মূল করার জন্য পর্যাপ্ত শক্তি সরবরাহ করার জন্য শুধুমাত্র কয়েকটি ডোজ প্রয়োজন হতে পারে।

"প্রতিটি বিকিরণের প্রভাব পরীক্ষা করা চিকিত্সার গতিবিদ্যা, সরবরাহ এবং ফলাফলকে সম্পূর্ণরূপে রূপান্তরিত করবে," ল্যাং বলেছেন। "উজ্জ্বল প্রোটন এবং মানবদেহের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে আরও ভাল বোঝার সাথে মিলিত, এই ধরনের অভিযোজিত ফ্ল্যাশ প্রোটোকল রোগীর ফলাফলের উপর বৈপ্লবিক প্রভাব ফেলতে পারে।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/particle-physics-offers-new-views-on-flash-proton-therapy/