نیز که بهصورت مصنوعی رادیواکتیو میشوند به این منظور مورد استفاده قرار میگیرند.از جملهی عناصر پرکاربرد برای براکی تراپی میتوان به فسفر-۳۲ ] ۳و ۸[، رنیوم-۱۸۶] ۱۱[، ید – ۱۲۵ ، پالادیم -۱۰۳] ۱۲[، ایردیوم – ۱۹۲ ] ۱۳[ اشاره کرد.از ویژگیهای مهم یک منبع تابش میتوان به نکات زیر اشاره کرد:
۱. منبع نباید تابشهای ناخواسته از جمله تابش آلفا یا پوزیترون داشته باشد.
۲. گسیل تابش بتا برای انجام رادیوتراپی دارای اهمیت است.
۳. در براکیتراپی انتخاب منبع رادیواکتیو با نیمه عمر کوتاه دارای اهمیت است. نیمه عمر کوتاه هسته عوارض جانبی این نوع درمان را کاهش میدهد.
در علوم پزشکی مزایای ایزوتوپهای با نیمهعمر کوتاه نسبت به رادیوایزوتوپهای با نیمهعمر طولانی به چند دلیل است :
۱) دوز کمتری به بیمار میرسد و این به چند خاصیت رادیو ایزوتوپ مربوط میشود.
– داشتن نیمه عمر کوتاه کنترل مقدار تابش بعد از دوره درمان را آسان میکند.
– فقدان اثر اوژه
– فقدان تابش بتای پرانرژی
– پایین بودن انرژی فوتونهای ایکس حاصل از گیراندازی الکترون و تبدیل داخلی
۲) امکان استفاده از دوزهای مکرر به ویژه برای مطالعه تغییرات فیزیولوژیک
۳) درصدهای بالای تابش گاما
هلمیوم از فلزاتی است که به همین دلیل برای کاربرد براکی تراپی بسیار مورد توجه است. نیمه عمر این هسته رادیواکتیو حدود ۲۴ ساعت است. بههمین دلیل این عنصر از بهترین انتخابها برای کاربرد براکیتراپی است.
۱-۶ براکی تراپی با کمپلکس هلمیوم
سالهاست که از هلمیوم فعال شده در براکیتراپی بافتهای سرطانی استفاده میشود. به این منظور فلز هلمیوم با تابش نوترون حرارتی فعال شده و با یکی از روشهایی که توضیح داده شد وارد بدن میشود. در یکی از این روشها ، هلمیوم در یک بستر پلیمری وارد شده و سپس به صورت پوشش یک استنت یا به صورت کاشتنی در نزدیکی سلولهای سرطانی قرار داده میشود. مشکل این روش در فرآیند کردن این سیستم و دستیابی به یک سیستم همگن از هلمیوم در بستر پلیمر است. وقتی فلز هلمیوم به صورت فلز با والانس صفر یا نمک هلمیوم وارد بستر پلیمر میشود به عنوان یک فاز معدنی با داشتن انرژی سطحی بالا قابلیت پخش مناسب در بستر فاز آلی پلیمر را ندارند. به منظور غلبه بر این مشکل و افزایش زیستسازگاری این سیستمها فکر ایجاد کمپلکس از این فلز با لیگاندهای آلی مناسب مورد بررسی قرار گرفت. در سال ۲۰۱۱ ، نیجسن۱۰ و همکاران از کمپلکس Ho-AcAc (که در همان سال سنتز و بررسی خواص آن توسط همین گروه گزارش شده بود) برای کاربرد براکی تراپی استفاده کردند]۱۴[.آنها خواص زیست سازگاری این سیستم را نیز مورد بررسی قرار دادند. نتایج این بررسیها قابل قبول بود]۱۵[.
شهرامی‌فر در سال ۱۳۸۸ از همین کمپلکس به عنوان رادیو دارو استفاده کرده است. در این پایاننامه علاوه بر سنتز و شناسایی این کمپلکس، به وارد کردن این کمپلکس در بستر یک پلی استر غیر اشباع و بررسی رفتار این سیستم به عنوان یک سامانهی دارورسانی توجه و خواص زیست سازگاری آن بررسی شد ]۷[.

۱-۷ ضرورت انتخاب لیگاند مناسب برای فلز هلمیوم در کاربرد براکی تراپی
هدف بررسی حاضر سنتز کمپلکسی حجیم از هلمیوم است. از سوی دیگر، از آنجا که کمپلکس مورد نظر همراه با پلیمر وارد بدن میشود، نباید هیچگونه برهمکنش سویی با بدن داشته و باعث ایجاد التهاب یا هر گونه پاسخ ناخواستهی در بدن شود. لذا زیستسازگاری یکی از فاکتورهای مهم است که باید مورد توجه قرار گیرد. در جستجوی لیگاند مناسب برای این فلز به خانوادهی جدیدی از ترکیبات سیلسسکویی اکسان با نام اختصاری POSS11 برمیخوریم.که در چند سال گذشته برای کاربردهای متنوعی استفاده شده است. POSS، قفسی سیلیکونی است که مدتها است در کاربردهای زیستی برای بالا بردن زیستسازگاری و بهبود خواص مکانیکی (مثل مدول و استحکام) و همچنین خواص فیزیکی مثل کنترل اندازهی حفرات در داربستهای استخوانی و عصبی مورد استفاده قرار گرفته است. زیستسازگاری این سیستم ثابت شده و این یکی از مزیتهای انتخاب POSS برای این کاربرد ویژه خواهد بود]۱۶[.
حجم این لیگاند نسبت به لیگاندهایی که در گذشتهبرای کمپلکس کردن هلمیوم مورد استفاده قرار گرفته قابل توجه است. از طرفی، در براکی تراپی یک مرحله فعالسازی هلمیوم با تابش نوترون حرارتی وجود دارد لذا واردکردن و پخشکردن کمپلکسهایی با لیگاندهای POSS از آن جهت که کامپوزیتهای حاوی این نانوذرات دارای خواص مقاومت حرارتی و تابشی بالایی هستند، میتواند زمینه جالبی باشد. افزایش خواص زیستسازگاری از یک سو،حجم بالای این ترکیب، داشتن قابلیت کمپلکسشدن با فلزات مختلف (به دلیل داشتن گروههای عاملی الکتروندهنده) و ارایه خواص ویژه در نانوکامپوزیتهایی که در آنها حضور دارد،این ترکیب را به یک انتخاب خوب به عنوان لیگاند هلمیوم در براکیتراپی تبدیل میکند. برای سنتز یک کمپلکس حجیم، ساختار قفس ناقص تری سیلانولی این ترکیب مناسب خواهد بود. در ادامه دربارهی ساختار، شیمی ترکیب POSS و خواص فیزیکی و مکانیکی ناشی از حضور این نانوذره در بسترهای پلیمری بیشتر بحث خواهد شد.

۱-۷-۱ پلی هدرال الیگومریک سیلسسکویی‌اکسان (POSS)
POSS ،نانوذره‌ای است که درسالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار دارد و ابعادی حدود ۵/۱نانومتر دارد. این ترکیب در ساخت انواع نانوکامپوزیتها برای کاربردهای متفاوت مورداستفاده قرارگرفته است. ترکیب شیمیایی این ماده( (RnSinO1.5n بوده و ساختار آن میتواند از یک صفحه تاحدودی بیشکل تا انواع مختلف چندضلعی، منشوری و مکعبهای کاملا منتظم تغییرکند. این ساختار همچنین میتواند دارای گروههای عاملی فعال بوده یا ساختاری غیر واکنشگر داشته باشد. یکی از ساختارهای رایج این ترکیب قفس کامل است که به عنوان نانوذره در بسترهای پلیمری مورد استفاده قرار می‌گیرد. درهرگوشه این مکعب اتمهای Si وجود دارند و به هر اتم سیلیسیوم یک گروه آلی (R) متصل است. این گروه متصل میتواند متیل، بوتیل، سیکلوهگزیل، سیکلوپنتیل و… باشد. در شکل۱-۳ این ساختار مشاهده میشود.

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   منبع پایان نامه ارشد درباره لوازم آرایشی، گیاهان دارویی، ایران باستان، صنایع غذایی

شکل ۱-۳ ساختار کلی POSS با گروههای R متصل

در صورتی که گروههای R از انواع سیکلوآلکیل باشند، POSS حلالیت بالایی دربسیاری از حلالهای آلی از جمله هگزان،تولوئن، دی کلرومتان وغیره خواهد داشت. حلال عمومی این ترکیبات استون است. از دیگر موارد استفاده این ترکیب به عنوان پرکننده در بستر پلیمری است]۲۳-۱۷[.
در روش دیگر، مشتقاتی از این ترکیب که به جای یکی از گروههای R دارای گروه عاملی مشخصی هستند به کار میروند. از این گروه عاملی برای انجام واکنش شیمیایی و وارد نمودن مولکول POSS در زنجیر پلیمر برای تهیه نانو کامپوزیتهایی با پخش عالی نانوذره وسازگاری این ترکیب با بستر پلیمر استفاده میشود. چندین سال است که با هدف بهبود خواص مکانیکی و زیستسازگاری، استفاده از نانوکامپوزیتهای حاوی نانوذرات POSS در کاربردهای زیستی رایج شده است. بنابراین، این دسته از نانو کامپوزیتها برای کاربردهای پزشکی مورد توجه هستند]۱۶و ۲۴و ۲۵[.
در پژوهش حاضر، دارا بودن مجموع خواص یاد شده، باعث شد تا POSS به عنوان یک ساختار زیستسازگار، به شکل یک لیگاند با توان حمل ونگهداری هسته پرتوزای هلمیوم-POSS انتخاب شود. ساختار نهایی کمپلکس تهیه شده را باید بتوان در یک پلیمر مناسب پخش و به عنوان پوششبرسطح ابزارهای پزشکی(ماننداستنتها) اعمال کرد. به این ترتیب، ضمن ایفای عملکرد ویژه استنت، همزمان براکیتراپی بیمار نیز قابل انجام خواهد شد. به نظر میرسد باتوجه به حساسیت ساختارهای آلی که عمدتا از پیوندهایC-H و C=O تشکیل شدهاند دربرابرپرتوهای پرانرژی (که برای فعال کردن هستهها و تولید رادیوایزوتوپ مورد استفاده قرار میگیرند) ساخت کامپوزیتهای هیبریدی آلی-معدنی برپایه پلیمر راه حل مناسبی برای افزایش مقاومت بستر در برابر تابش ناشی از رادیوایزوتوپ فعال باشد. بهدلیل حضور پیوندهای با انرژی شکست۱۲ بالا نظیرSi-O، این ساختارهای هیبریدی پایداری بالاتری در مقایسه با اکثر پلیمرهای متداول ارایه میکنند. در این میان، پایداری بستر پلیمری در برابر تابش پرتو از رادیوایزوتوپ فعال، از اهمیت ویژهای برخورداراست. این مهم، با حضور POSS در نانوکامپوزیتهایی که در چندین سال اخیر مورد بررسی قرار گرفته است، تامین شده است و دلیل انتخاب POSS به عنوان لیگاند برای رادیوداروی مورد نظر در این پژوهش است ] ۲۲و ۲۳و ۲۶ [.

۱-۸ نانوکامپوزیتهای POSS
هیبریدهای آلی-معدنی با واردکردن یک فاز معدنی در یک فاز آلی ضمن تشکیل پیوندهای کوالان قادرند استحکام/پایداری حرارتی فاز معدنی و چقرمگی فاز پلیمری را با هم همراه کنند (شکل ۱-۴). نانوکامپوزیتهای برپایه POSSهای عاملدار که وارد زنجیرهی پلیمر میشوند نیز از جمله سیستمهای هیبریدی محسوب میشوند.

شکل۱-۴ : ترکیب ویژگیهای مواد معدنی با پلیمرها برای حصول خواص مطلوب.

به دو روش میتوان POSS را وارد بستر پلیمری کرد:
۱- واردکردن ذرات POSS بدون عاملیت فعال شیمیایی ( غیر واکنشدهنده) در بستر پلیمری به عنوان پرکننده] ۱۹-۱۷و ۲۷[..
۲- واردکردن مونومر عاملدارشده POSS در زنجیر اصلی پلیمر از طریق کوپلیمریزاسیون. در این روش مولکول POSS باید در ساختار خود دارای گروههای عاملی باشد.با توجه به تعداد گروههای عاملی و محل قرار گیری آنها، این نوع کامپوزیتها را میتوان به سه دسته تقسیم بندی کرد:
– دانه تسبیحی۱۳: مولکول POSSمورد استفاده در این روش ساختاری ناقص دارد
– آویزان۱۴
– شبکهای یا ستارهای که گروههای عاملی بیش از دو گروه عاملی است.این روشها بهطور شماتیک در شکل ۱-۵ آمدهاست]۱۶و۲۲و ۲۳و ۲۶و ۲۸ [.

شکل ۱-۵.انواع روشهای وارد کردن POSSدر داخل بستر پلیمر]۱۶[

در تقسیمبندی دیگری میتوان POSSرا از نظر ساختاری به دو دسته قفس کامل و ناقص طبقه بندی کرد. ساختارهای کامل این ترکیب قفسهای بسته هستند. در شکل ۱-۶ نمونهی از ساختار کامل این مولکول ارایه شده است. ساختارهای ناقص این مولکول از یک گوشه و یا از یک یال باز بوده و قابلیت انجام واکنش دارند. این نوع ساختارها برای تشکیل کمپلکس با یونهای فلزی مناسب هستند. در میان تمام ساختارهای ناقص تری سیلانول POSS بهدلیل داشتن سه مرکز واکنش و شکل ساختاری مناسب از جهت فضایی انتخاب مناسبی به نظر رسیده و انتخاب شد. بعضی از ساختارهای رایج از قفسهای ناقص در شکل ۱-۶ نشان داده شدهاست.

شکل۱-۶. ساختارهای مختلف POSS. ساختارهای ناقص این ترکیب از گوشههای باز مستعد انجام واکنش هستند. a) مشتق تری سیلانول مولکول POSS است.c) نمونهای از ساختار کامل POSS است] ۳۳[.

۱-۹ شیمی فلزات لانتانید
در پی یافتن روش مناسبی برای سنتز کمپلکس POSS-Ho، ابتدا

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید