Залежні від матеріалу варіації сенсибілізації протонного опромінення, опосередкованої наночастинками
| Автори | P. William1 , A. Verma2 , M. Almakki3, A.V. Brahmane4, V.R. Sonawane5, Sharmila6 |
| Афіліація |
1Karunya Institute of Technology and Sciences, Coimbatore, Tamil Nadu, India 2Department of Computer Science and Engineering, Shri Shankaracharya Institute of Professional Management & Technology, Raipur, India 3School of Engineering, Architecture and Interior Design, Amity University Dubai, P.O. Box 345019, Dubai International Academic City, United Arab Emirates 4Department of Computer Engineering, Sanjivani College of Engineering, Kopargaon, MH, India 5Department of Information Technology, Pune Vidyarthi Griha’s College of Engineering & Shrikrushna S. Dhamankar Institute of Management, Nashik, India 6Department of ECE, Raj Kumar Goel Institute of Technology, Ghaziabad, India |
| Е-mail | williamacads@gmail.com |
| Випуск | Том 18, Рік 2026, Номер 2 |
| Дати | Одержано 03 лютого 2026; у відредагованій формі 18 квітня 2026; опубліковано online 29 квітня 2026 |
| Цитування | P. William, A. Verma, M. Almakki, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 18 № 2, 02023 (2026) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.8(2).02023 |
| PACS Number(s) | 87.55.Gh, 87.55.K – |
| Ключові слова | Протонно-променева терапія, Радіосенсибілізація наночастинками, Матеріалозалежні варіації, Моделювання методом Монте-Карло (Geant4-DNA), 3D пухлинні органоїди, Мультиомічне профілювання. |
| Анотація |
Протонно-променева терапія є перспективним методом лікування раку, що пропонує високу точність доставки дози з мінімальним побічним збитком. Однак її терапевтичну ефективність можна значно підвищити за допомогою сенсибілізації, опосередкованої наночастинками (НЧ), яка сильно залежить від властивостей матеріалу НЧ. Це дослідження досліджує залежні від матеріалу варіації сенсибілізації шляхом поєднання обчислювальних та експериментальних підходів. Була оцінена бібліотека НЧ, включаючи благородні метали (Au, Pt), оксиди перехідних металів (TiO2, Fe3O4) та гібридні композити (Au-TiO2). Взаємодії протон-НЧ були змодельовані на нанорівні за допомогою моделювання Geant4-DNA на основі Монте-Карло для прогнозування виходу вторинних електронів та радикалів, особливо для гібридів Au-TiO2. Для імітації реалістичних мікросередовищ пухлини як біологічні моделі використовувалися 3D-органоїди пухлини замість традиційних 2D-культур. Для відтворення реалістичних мікросередовищ пухлини використовувалися 3D-органоїди пухлини, отримані людиною. Протонне опромінення призвело до утворення активних форм кисню (АФК), що було кількісно визначено за допомогою флуоресцентних аналізів, а також виявлення дволанцюгових розривів ДНК (-H2AX та 53BP1). Тести з протонним опроміненням (2-5 Гр) підтвердили залежне від матеріалу утворення АФК, включаючи Au-TiO2 (18,2 мкМ, 180 %), Pt (15,6 мкМ, 156 %) та Au (12,8 мкМ, 128 %), стандартизовані за площею поверхні. Загалом, дослідження представляє нову інтегративну основу для оцінки залежних від матеріалу варіацій сенсибілізації до протонної терапії, опосередкованої наночастинками. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Кінетика росту згустків Ag на мікрокристалах AgBr під дією фемтосекундного імпульсного лазерного випромінювання [02001-1-02001-7]2) Радіаційні дефекти у зелених світлодіодах GaP [02002-1-02002-5]
3) Вплив будови і властивостей перехідної зони між матрицею і наповнювачем на руйнування композиційних покриттів при терті [02003-1-02003-7]
4) Моделювання поширення хвиль у циліндричному хвилеводі з нелінійного метаматеріалу типу Керра за допомогою методу скінченних різниць у часовій області допоміжних диференціальних рівнянь [02004-1-02004-11]
5) Обчислювальна основа на медичних зображеннях для картографування електромагнітного поля та оцінки коефіцієнта питомого коефіцієнта поглинання (SAR) у біологічних тканинах [02005-1-02005-5]
6) Ефект саморозігрівання в GaN діоді з варізонною InGaN мезаструктурою [02006-1-02006-6]
7) Проєктування та аналіз надкомпактної трищілинної шестикутної патч-антени для застосувань в ІоТ у ТГц діапазоні [02007-1-02007-7]
8) Удосконалення чотирьохзондових вимірювань неоднорідних матеріалів [02008-1-02008-5]
9) Термодинамічне моделювання фазового складу структур Si/SiОx, отримуваних фазовим розділенням нестехіометричних оксидів кремнію [02009-1-02009-6]
10) Проєктування та оцінка продуктивності компактної чотирипортової mmWave MIMO-патч-антени, що інтегрує протокол MQTT на частоті 6,6 ГГц у 5G-застосуваннях [02010-1-02010-5]
11) Нанотехнології у ранньому виявленні раку та точній діагностиці: досягнення в нанотехнологіях, технологіях та клінічному застосуванні [02011-1-02011-7]
12) Використання затворів та каналів у графеновому тунельному польовому транзистори (GTFET) у наномасштабі для покращення продуктивності пристроїв [02012-1-02012-5]
13) Незалежні RFID-мітки без орієнтації чіпа з використанням кільцевих структур з квадратними щілинами [02013-1-02013-6]
14) Широкосмугова шестернеподібна щілинна чотирипортова MIMO-антена на підкладці ITO з покращеною ізоляцією за допомогою паразитних впливів для застосувань 5G/WLAN у діапазоні менше 6 ГГц [02014-1-02014-5]
15) Оцінка нанобіосенсорів наступного покоління для виявлення небезпечних біологічних маркерів при захворюваннях [02015-1-02015-5]
16) Низькопрофільна кругла патч-антена у формі півмісяця для застосувань у діапазоні менше 6 ГГц [02016-1-02016-4]
17) Покращення структурних та фізичних властивостей гібридних нанокомпозитів Al 7075–карбід бору–діоксид цирконію [02017-1-02017-7]
18) DGTFET: метод підвищеної чутливості для біосенсорики без міток [02018-1-02018-5]
19) Термокерований трисмуговий метаматеріальний ідеальний поглинач на основі діоксиду ванадію (VO2) для застосування в терагерцовому зв'язку [02019-1-02019-5]
20) Аналіз низькопрофільної шестикутної патч-антени для бездротового зв'язку наступного покоління [02020-1-02020-4]
21) Багатодіапазонна двослотова кругла кільцева мікросмужкова патч-антена з живленням від CPW для застосувань у міліметровому діапазоні 5G [02021-1-02021-5]
22) Аналіз продуктивності структурованого n-i-p та p-i-n перовскітного сонячного елемента без свинцю на основі Cs2TiI6 [02022-1-02022-4]
23) Оптична реакція наноплівок золота та хрому, що залежить від товщини: дослідження ефективності плазмонного зондування [02024-1-02024-5]
24) Електропровідність тонких плівок сплавів CoNi та FeNi [02025-1-02025-7]
25) Польовий транзистор на основі плівки відновленого оксиду графену з поглинаючими шарами ZnO та поруватого кремнію для виявлення іонізуючого випромінювання [02026-1-02026-5]
26) Компактна широкосмугова мікросмужкова патч-антена з використанням часткової заземлювальної площини для застосувань міліметрового діапазону 28 ГГц [02027-1-02027-6]
27) Покращення захоплення світла, кероване TCAD, у кремнієвих фотоелектричних елементах за допомогою спроектованих геометрій наноотворів [02028-1-02028-5]
28) Застосування наночастинок заліза для відновлення хрому [02029-1-02029-8]
29) Структурні та оптичні властивості наностержнів ZnO, синтезованих за допомогою екстракту тулші (Ocimum tenuiflorum): екологічний підхід [02030-1-02030-5]
30) Дослідження електричної поведінки одноперехідних сонячних елементів GaAs/Ge [02032-1-02032-7]
31) Вплив золь-гель обробки та відпалу на нанокристалічні тонкі плівки TiO2 для фотоелектричних застосувань [02033-1-02033-4]
32) Магнітоопір в магнітовпордякованих «симетричних» та «несиметричних» сендвічах з ультратонкими прошарками [02034-1-02034-6]
33) Оптимізація відбивної здатності в біізотропних багатошарових дзеркалах: роль співвідношень хіральних та теллегенівських параметрів [02035-1-02035-6]
34) Моделювання впливу розмірів пор на механічні властивості композитів з металевою матрицею, армованих частинками SiC [02036-1-02036-5]
35) Аналіз методом скінченних елементів оптимізованих наноматеріалів Fe2O3 під дією прикладеного механічного тиску [02037-1-02037-4]
36) Властивості тонких плівок ZnO, легованих Sn, створених шляхом піролізу сонячного розпилення для фотоелектричних застосувань [02038-1-02038-5]
