کوانٹم ڈاٹس کی ایک شیٹ ریڈیو تھراپی کی خوراک کی چیرینکوف امیجنگ کو بڑھاتی ہے۔

چیرینکوف امیجنگ مریض کے جسم پر تابکاری کی شعاعوں کو حقیقی وقت میں دیکھنے کے قابل بناتی ہے اور ریڈیو تھراپی کی ترسیل کی درستگی کا اندازہ کرنے کا ایک ذریعہ فراہم کرتی ہے۔ چین میں محققین نے اب مریض کے ساتھ منسلک کاربن کوانٹم ڈاٹس (cQDs) کی ایک لچکدار، غیر زہریلی شیٹ کا استعمال کرتے ہوئے Cherenkov تصاویر کے معیار کو بہتر بنانے کا ایک طریقہ تیار کیا ہے۔

چیرینکوف روشنی اس وقت پیدا ہوتی ہے جب چارج شدہ ذرات ٹشو میں روشنی کے مرحلے کی رفتار سے زیادہ رفتار سے سفر کرتے ہیں۔ سگنل کی شدت ڈیلیور شدہ تابکاری کی خوراک کے متناسب ہے، جو علاج کے دوران دی جانے والی درست خوراک کو ظاہر کرتی ہے۔ آپٹیکل امیجنگ تکنیک تابکاری خوراک کی پیمائش کے روایتی طریقوں کے مقابلے میں اعلی مقامی ریزولوشن، اعلی حساسیت اور تیز امیجنگ کی رفتار پیش کرتی ہے۔

تاہم، چیرینکوف کے اخراج کی شدت کم ہے، اور خارج ہونے والے فوٹون بکھرے ہوئے ہیں اور بافتوں کے ذریعے جذب ہو رہے ہیں۔ اس کی وجہ سے، معیاری چارج کپلڈ ڈیوائس (CCD) کیمروں کو سگنل جمع کرنے میں دشواری ہوتی ہے۔ اس کے بجائے، زیادہ مہنگے CMOS/CCD کیمرے استعمال کیے جا رہے ہیں۔

cQDs میں جذب سپیکٹرا ہوتا ہے جو چیرینکوف اخراج سپیکٹرا کے ساتھ اوورلیپ ہوتا ہے۔ اس کے بعد وہ لمبی طول موج پر روشنی خارج کرتے ہیں۔ سی کیو ڈی شیٹنگ، جوہری سائنس اور ٹیکنالوجی کے شعبہ میں تیار اور تجربہ کیا گیا۔ ایئروناٹکس اور خلابازی کی نانجنگ یونیورسٹی, اس لیے چیرینکوف کے اخراج کو منتقل کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے تاکہ سی سی ڈی کیمرے کے حساس پتہ لگانے والے علاقے کی بہترین طول موج سے مماثل ہو۔

سی کیو ڈی شیٹنگ کے ساتھ، آپٹیکل اخراج بافتوں کی سطحی سطح میں پیدا ہونے والے چیرینکوف فوٹونز، چیرینکوف فوٹون کے ذریعے پرجوش فلوروسینس، اور سی کیو ڈیز میں پیدا ہونے والے ریڈیولومینیسینس پر مشتمل ہوتا ہے۔ یہ کل آپٹیکل سگنل کو بڑھاتا ہے اور حاصل شدہ امیجز کے امیج کوالٹی اور سگنل ٹو نوائس ریشو (SNR) کو بہتر بناتا ہے۔

مرکزی تحقیق کار چنگرن گینگ اور ساتھیوں نے 10 nm-diameter cQDs اور UV- قابل علاج چپکنے والی کے محلول کا استعمال کرتے ہوئے cQD شیٹنگ بنائی۔ اس مرکب کو پلاسٹک کی چادر کے ساتھ لیپت ایک سبسٹریٹ پر اسپن لیپت کیا گیا تھا اور یووی لیمپ کے ساتھ ٹھوس کیا گیا تھا۔ پلاسٹک کا سبسٹریٹ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ سنٹیلیشن مواد براہ راست جلد سے رابطہ نہ کرے۔

نتیجے میں سی کیو ڈی شیٹنگ کی موٹائی 222 ± 5 µm اور قطر 15 سینٹی میٹر تھی، اور مریض کی سطح کے مطابق ہونے کے لیے کافی لچکدار تھی۔ ٹیم نے نوٹ کیا کہ سی کیو ڈی شیٹنگ تقریبا شفاف ہے اور ٹشوز سے چیرینکوف کے اخراج کو روکتی نہیں ہے۔

میں ان کے نتائج کی اطلاع دینا میڈیکل فزکس، محققین نے ابتدائی طور پر جلد کی نظری خصوصیات کی نقل کرنے کے لئے ہلکے رنگ کی جلد کی ٹون والی مٹی کی 2 ملی میٹر کی تہہ سے ڈھکی ٹھوس پانی کی سلیب پر سی کیو ڈی شیٹنگ کا تجربہ کیا۔ انہوں نے 0، 0.05 اور 0.1 mg/ml کی cQD ارتکاز کا استعمال کرتے ہوئے آپٹیکل شدت اور فراہم کردہ خوراک کے درمیان تعلق کا جائزہ لیا، 100–500 MU کی خوراک فراہم کی، اور 6 اور 10 MV بیم۔ انہوں نے 6 اور 10 MV فوٹون دونوں کے لیے آپٹیکل شدت اور خوراک کے درمیان ایک لکیری تعلق کا مشاہدہ کیا۔ سی کیو ڈی شیٹنگ کو شامل کرنے سے دونوں صورتوں میں SNR دوگنا ہو جاتا ہے۔

اس کے بعد ٹیم نے مختلف ریڈیو تھراپی مواد اور مختلف محیطی روشنی کے ذرائع کا استعمال کرتے ہوئے ایک انتھروپمورفک فینٹم پر سی کیو ڈی شیٹنگ کی کارکردگی کا جائزہ لیا۔ مختلف مواد کی سطح سے روشنی کا اخراج بغیر کے مقابلے میں cQD شیٹنگ کے ساتھ 60% زیادہ تھا۔ خاص طور پر، بولس، ماسک کے نمونے، اور بولس اور ماسک کے امتزاج میں سی کیو ڈی شیٹنگ کو شامل کرتے وقت آپٹیکل کی اوسط شدت میں بالترتیب 69.25%، 63.72% اور 61.78% کا اضافہ ہوا۔ متعلقہ SNRs میں تقریباً 62.78%، 56.77% اور 68.80% کی بہتری ہوئی۔

سرخ ایل ای ڈی سے محیط روشنی کے تحت، 5 سے زیادہ کے SNR والی آپٹیکل تصاویر شیٹنگ کے ذریعے حاصل کی جا سکتی ہیں۔ بینڈ پاس فلٹر شامل کرنے سے SNR میں تقریباً 98.85 فیصد اضافہ ہوا۔

محققین لکھتے ہیں، "سی کیو ڈی شیٹنگ اور متعلقہ فلٹر کے امتزاج کے ذریعے، آپٹیکل امیجز کی روشنی کی شدت اور ایس این آر کو نمایاں طور پر بڑھایا جا سکتا ہے۔" "یہ آپٹیکل امیجنگ کے کلینیکل ایپلی کیشن کے فروغ پر نئی روشنی ڈالتا ہے تاکہ ریڈیو تھراپی میں بیم کو زیادہ تیز اور کم مہنگے امیج کے حصول کے عمل کے ساتھ تصور کیا جا سکے۔"

ریڈیو تھراپی کو دیکھنے کے لئے چیرینکوف امیجنگ: کلینیکل استعمال کا ایک سال

گینگ بتاتا ہے۔ طبیعیات کی دنیا کہ ٹیم فعال طور پر کئی طریقوں سے اپنی تحقیق جاری رکھے ہوئے ہے۔ ایک مثال کیلوائڈز کی الیکٹران بیم ریڈیو تھراپی کے ساتھ استعمال کے لیے چیرینکوف امیجنگ کی تحقیقات کرنا ہے، غیر معمولی شفا بخش ردعمل سے پیدا ہونے والے سومی ریشے دار زخم۔

"کچھ مطالعات نے اشارہ کیا ہے کہ پوسٹ آپریٹو الیکٹران بیم ریڈیو تھراپی کیلوڈ کی تکرار کی شرح کو کم کر سکتی ہے،" گینگ بتاتے ہیں۔ "تاہم، غلط ترسیل عام طور پر الیکٹران بیم کے پیرامیٹرز کے تغیر کے ساتھ ساتھ مریض کے سیٹ اپ کی غیر یقینی صورتحال یا سانس کی نقل و حرکت سے منسلک ہوتی ہیں۔ یہ غیر مماثل ملحقہ کھیتوں میں ناکافی یا ضرورت سے زیادہ خوراک کا باعث بن سکتے ہیں، ممکنہ طور پر عام جلد یا کیلوڈ کی تکرار کو ٹشووں کو نقصان پہنچا سکتے ہیں۔ ہم اصل وقت میں کیلوڈ الیکٹران ریڈیو تھراپی کے دوران فراہم کردہ ملحقہ تابکاری کے شعبوں کی مماثلت کی پیمائش کرنے کے لیے سی کیو ڈی شیٹنگ کے ساتھ چیرینکوف امیجنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرنے کی کوشش کر رہے ہیں۔

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو بلاک چین۔ Web3 Metaverse Intelligence. علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/a-sheet-of-quantum-dots-enhances-cherenkov-imaging-of-radiotherapy-dose/