بررسی تغییر میزان آسیب های DNA تحت تابش پروتون درحضور نانوذرات مختلف طلا، گادولینیوم و ید با استفاده از ابزار Geant4-DNA

پرتودرمانی یکی از روش های موثر در درمان سرطان است. استفاده از پروتون و یون های سبک در درمان پرتویی به علت برهم کنش فیزیکی متفاوت نسبت به فوتون ها و اعمال دز متمرکز در ناحیه براگ در حال توسعه می باشد. با این حال ارایه روش های نوین در افزایش بازده درمان همواره مورد توجه بوده است. یکی از این روش ها، افزودن نانوذرات مواد با عدد اتمی بالا به بافت است که ضمن افزایش عدد اتمی موثر بافت، موجب ارتقاء دز موثر در زمان درمان پرتویی و ایجاد آسیب های بیشتر در DNA بافت هدف می گردد. در این مقاله با استفاده از ابزار Geant4-DNA، مولکول B-DNA با فرمت بانک اطلاعاتی پروتیین، (PDB) را در هندسه شبیه سازی توزیع نموده و آسیب های وارده از طریق برهم کنش پروتون در گستره انرژی 1/0 تا MeV 20 را محاسبه کرده ایم. تعداد و بازده آسیب های تک رشته ای (SSB) و دورشته ای (DSB) با درنظر گرفتن برهم کنش های مستقیم و غیرمستقیم با/ بدون حضور نانوذرات محاسبه شده است. با مقایسه مشاهده شد که نتایج محاسبات بدون نانوذرات با نتایج حاصل از پژوهش های قبلی سازگاری خوبی دارد. نتایج به دست آمده از این تحقیق، افزایش آسیب ها تا 15 درصد برای آسیب های تک رشته ای و تا 80 درصد برای آسیب های دورشته ای را در حضور نانوذرات طلا نشان می دهد. هم چنین میزان آسیب های DNA در حضور نانوذرات ید و گادولینیوم به ترتیب با 7 و 13 درصد کاهش نسبت به طلا مشاهده شدند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد نانوذرات می توانند با هدف بهبود اثربخشی درمان پرتوی مورد استفاده قرار گیرند.