Инновационные технологии ядерной медицины и лучевой диагностики и терапии

Постоянный URI для этого раздела

https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/16202

Обзор

Теперь показываю 1 - 18 из 18

Открытый доступ
USING FEMTOSECOND LASER RADIATION FOR THE SYNTHESIS OF NANOSTRUCTURED TUNGSTEN PARTICLES
(НИЯУ МИФИ, 2024) Dianov, S.; Ulyanov, Y.; Abramov, D.
The aim of the study is to obtain nanoparticles of tungsten and its compounds by laser evaporation of targets in a liquid medium. The significance of this work lies in the creation of a method for synthesizing nanoparticles that allows controlling the properties and dispersion of the obtained nanoparticles in accordance with current requirements. The main feature of laser evaporation using femtosecond laser pulses is the combined interaction of processes such as laser radiation absorption, nanoparticle emission and plasma interaction with the medium, which ensures efficient synthesis of nanoparticles. In femtosecond laser evaporation (ablation) in liquid, these processes can be differentiated by controlling the pulse energy and environmental conditions. Fine tuning of the laser evaporation process leads to predictable results. The main technical solution was the TETA-10 femtosecond laser system [1]. The synthesized nanoparticles were examined using a Quanta 200 3D scanning electron microscope. Using femtosecond laser radiation from the TETA-10 system, material was ablated from the surface of a 40x40x5 mm tungsten volume target. The system used a potassium-gadolinium tungstate crystal doped with ytterbium. The laser operated at a wavelength of 1029 nm, had a pulse duration of 300 fs, a repetition rate of 10 kHz, and a pulse energy of 150 μJ. Tungsten nanoparticles were synthesized in liquid media: oxide in water, carbide in acetone, and nanoparticles in ethanol. At a laser power of 1 W in ethanol, nanoparticles of 20 to 200 nm in size with an average size of about 75 nm were obtained.
Открытый доступ
РАДИОСЕНСИБИЛИЗИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА ПРИ ОБЛУЧЕНИИ ПРОТОНАМИ В ОПЫТАХ IN VIVO
(НИЯУ МИФИ, 2024) Дегтярева, Д. Т.; Ускалова, Д. В.; Сабуров, В. О.; Кузьмичева, О. В.; Шахов, П. В.; Сарапульцева, Е. И.; Сарапульцева, Елена Игоревна; Шахов, Павел Владимирович
Радиосенсибилизаторы способны повышать чувствительногсть раковых клеток к облучению. Проведен анализ механизмов соче- танного действия наночастиц золота (AuНЧ) и облучения протонами на модели беспозвоночных животных Daphnia magna в опытах in vivo.
Открытый доступ
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСТВОРОВ НАНОЧАСТИЦ ВИСМУТА И ГЕРМАНАТА ВИСМУТА, СИНТЕЗИРОВАННЫХ МЕТОДОМ НАНОСЕКУНДНОЙ ЛАЗЕРНОЙ АБЛЯЦИИ
(НИЯУ МИФИ, 2024) Фомин, К. О.; Рудый, А. В.; Фроня, А. А.; Завестовская, И. Н.; Завестовская, Ирина Николаевна; Фроня, Анастасия Андреевна
Висмут является перспективным материалом для диагностических, терапевтических применений в биомедицине, так как в малых дозах безвреден для человеческого организма и может выступать в качестве сенсибилизатора [1]. Изучение свойств наноразмерного висмута и его соединений является важной задачей. Один из интересных материалов для синтеза многокомпонентных наноматериалов на основе висмута является германат висмута. Германий так же является перспективным материалом для тераностики [2].
Открытый доступ
HAFNIUM-BASED METAL ORGANIC FRAMEWORKS AS TARGETING DRUG DELIVERY SYSTEMS
(НИЯУ МИФИ, 2024) Gamburg, E.; Griaznova, O.; Sogomonyan, A.; Mirkasymov, A.; Deyev, S.; Грязнова, Ольга Юрьевна
Modern traditional medications are proved to have several disadvantages such as low solubility, broad distribution and high toxicity to heathy tissues [1]. However, these problems can be solved by a class of nano-sized particles which, in recent days, has been widely developed to alleviate these problems by means of controlled drug release and targeted delivery [2].
Открытый доступ
METAL-ORGANIC FRAMEWORKS FOR PHOTOCATALYTIC DEGRADATION OF DYES
(НИЯУ МИФИ, 2024) Pokhorukov, D. A.; Griaznova, O. Yu.; Gorin, D. A.; Deyev, S. M.; Грязнова, Ольга Юрьевна; Деев, Сергей Михайлович
Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of hybrid porous materials consisting of metal nodes and organic ligands structured into a crystal lattice. MOFs are highly porous on a structural level, being able to entrap molecules within their crystal lattice, which combined with their ability to produce reactive oxygen species (ROS) through photocatalytic activity makes them a promising adsorbent and filtration agent for various organic and inorganic pollutants, as well as a prospective material for photodynamic therapy.
Открытый доступ
РАСЧЕТ ПОГЛОЩЁННЫЙ ДОЗЫ С ПОМОЩЬЮ ГИБРИДНОГО АЛГОРИТМА ДЛЯ ПРОТОННОЙ ТЕРАПИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАРАНДАШНОГО ПУЧКА
(НИЯУ МИФИ, 2024) Абдреймов, М. А.; Шемяков, А. Е.; Завестовская, И. Н.; Белихин, М. А.; Завестовская, Ирина Николаевна
Протонная терапия представляет собой прогрессивную форму лучевой терапии, которая использует протоны для прицельного уничтожения опухолей. Одним из главных преимуществ протон- ной терапии является минимизация повреждения здоровых тканей, благодаря Брэгговского пика. Однако для достижения максимальной эффективности необходимо точно рассчитать дозу облучения. В основе современных расчетов дозы лежат методы, использующие воксельное моделирование и карандашный пучок (Pencil Beam Scanning, PBS). Цель исследования — интеграция методов расчета поглощённой дозы, таких как Pencil Beam Algorithm (PBA) и метод Монте-Карло (MCS) [1], для повышения точности расчетов при уменьшении времени вычислений было использовано код на Python. Для оптимизации расчетов использовался гибридный подход: Pencil Beam Algorithm (PBA) — для участков с гомогенной плотностью тканей, таких как мягкие ткани. Этот метод быстро вычисляет дозу на основе гауссовского распределения пучка.
Открытый доступ
ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ ФРАКЦИОНИРОВАННОГО НЕЙТРОННОГО И СОЧЕТАННОГО НЕЙТРОН-ПРОТОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ДРОБЛЕНИЕМ ДОЗЫ НЕЙТРОНОВ
(НИЯУ МИФИ, 2024) Трошина, М. В.; Пичкунова, А. А.; Корякина, Е. В.; Литун, Е. В.; Потетня, В. И.; Сабуров, В. О.; Корякин, С. Н.
Одним из ограничивающих факторов применения нейтронов в клинической практике является сложность формирования конформных дозных полей и, следовательно, лучевые повреждения, для снижения которых проводили сочетанную γ-нейтронную терапию [1]. Кроме того, снижение мощности дозы после прохождения системы коллимации нейтронного пучка приводит к продолжительному времени сеанса облучения, в течении которого пациент должен быть неподвижен. Замещение γ-излучения протонами, обладающими лучшим пространственным распределением, а также дополнительное дробление дозы нейтронов в целях сокращения времени однократного облучения могут улучшить переносимость курса сочетанной протон-нейтронной лучевой терапии.
Открытый доступ
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА БЕСКОНТАКТНОЙ ТЕРМОАБЛЯЦИИ ПРОТОКОВОГО ИНФИЛЬТРИРУЮЩЕГО РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
(НИЯУ МИФИ, 2024) Петунин, Н. М.; Михайлов, М. С.
Необходимость минимизировать повреждения здоровой ткани для улучшения прогноза пациента и его условий жизни делают актуальной разработку методов малоинвазивной термоабляции, в связи с чем в работе рассматривается проблема неинвазивного термоабляционного воздействия на опухоли проточного рака молочной железы. Предложен способ бесконтактного воздействия на новообразования с помощью радиоизлучения СВЧ диапазона. Данный метод основан на тепловом эффекте высокочастотного излучения, при котором передача энергии зависит, как от электромагнитной проницаемости, так и от теплопроводности рассматриваемой комбинации тканей.
Открытый доступ
АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ КТ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФОРМАТА DICOM ДЛЯ РАСЧЁТА ДОЗЫ В ПРОТОННОЙ ТЕРАПИИ
(НИЯУ МИФИ, 2024) Деткова, М. В.; Белихин, М. А.; Завестовская, И. Н.; Завестовская, Ирина Николаевна; Деткова, Милена Владимировна
Формат DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) стал стандартом для хранения и передачи медицинских изображений. Он охватывает ключевые области: управление сетевыми изображениями, их интерпретацией, печатью, процедурами визуализации и оффлайн-носителями [1]. Он используется для ко- дирования данных, таких как КТ, МРТ и других типов медицинской визуализации, и содержит не только изображения, но и связанную с ними метаинформацию, включая параметры съёмки и данные о пациенте. DICOM обеспечивает совместимость между медицинским оборудованием разных производителей и используется для хранения и передачи медицинских изображений в системах PACS (Picture Archiving and Communication System) [2].
Открытый доступ
ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ 18F-ФДГ В ОРГАНИЗМЕ МЫШЕЙ С МЕЛАНОМОЙ B16F10
(НИЯУ МИФИ, 2024) Курбанова, К. Р.; Финогенова, Ю. А.; Скрибицкий, В. А.; Шпакова, К. Е.; Скрибицкая, А. В.; Скрибицкий, Всеволод Андреевич
Введение. Наночастицы золота (ЗНЧ) обладают уникальными физико-химическими свойствами, которые делают их полезными в биологии и медицине. При использовании ЗНЧ в качестве рентге-ноконтрастного средства при ПЭТ/КТ-исследованиях на лабора- торных животных наночастицы могут модифицировать метаболизм клеток или изменять пути распределения радиоактивного изотопа в организме [1]. Поэтому целью данной работы было исследование межлекарственного взаимодействия ЗНЧ с 18F-ФДГ в организме лабораторной мыши с модельной меланомой B16F10.
Открытый доступ
MODELING OF DOSE DISTRIBUTIONS IN A WATER PHANTOM DURING THE OPERATION OF A LINEAR ELECTRON ACCELERATOR IN GATE
(НИЯУ МИФИ, 2024) Razdrogova, Y. V.; Petrunya, D. S.; Петруня, Дмитрий Сергеевич
The field of radiation therapy relies heavily on precise planning and execution to ensure the efficacy and safety of treatment. At the heart of this precision lies accurate dose distribution modeling, a critical step in determining the optimal radiation delivery to the target area while minimizing damage to surrounding healthy tissues. This meticulous process involves simulating the interaction of radiation with the patient's anatomy, predicting the distribution of energy deposited throughout the body [1].
Открытый доступ
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕСОВ В МЕДИ ПРИ ИМПУЛЬСНОЙ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКЕ
(НИЯУ МИФИ, 2024) Григорьев, А. А.; Фроня, А. А.; Маврешко, Е. И.; Глинская, С. В.; Маврешко, Егор Игоревич; Глинская, Софья Вячеславовна; Фроня, Анастасия Андреевна
Импульсная лазерная обработка характеризуется коротким временем действия, высокой точностью обработки и широким спектром обрабатываемых материалов. Она широко используется в таких областях как микрообработка, медицина, аэрокосмическая промышленность и т.д. Наносекундное лазерное излучение широко используется для генерации наночастиц. При этом происходит процесс термической абляции. Крайне важным является изучение пороговых условий лазерной абляции материалов и механизмов, приводящим к удалению материала и формированию наноструктур [1].
Открытый доступ
RADIOSENSITIZATION EFFECT OF BISMUTH-BASED NANOSHEETS UNDER PROTON BEAM IRRADIATION
(НИЯУ МИФИ, 2024) Kolmanovich, D.; Popov, A.; Zelepukin, I.; Shemyakov, A.; Savintseva, I.; Kotelnikova, A.; Chukavin, N.; Pivovarov, N.; Deyev, S.; Kabashin, A.; Zavestovskaya, I.; Завестовская, Ирина Николаевна
Radiation therapy is used as the first line of therapy in more than 50% of patients with malignant tumors [1]. However, this therapeutic approach still has difficulties in effectively delivering the dose directly to the tumor growth zone. The transition to proton therapy of the tumor makes it possible to increase the accuracy of dose unloading, since the main proton energy is released in the biological tissue at the end of the particle trajectory ("Bragg peak") in accordance with the profile of the deep dose [2]. Despite the numerous known benefits of proton beam therapy, it has certain limitations of effectiveness due to the low therapeutic yield. One of the most promising methods of promoting proton therapy is associated with the use of nanotechnology approaches, which involve the use of nanoparticles as sensitizers for improved results caused by radiotherapy. Nanoparticles containing elements with high electron density (high Z element), such as bismuth, can act as such a radio sensitizer.
Открытый доступ
01_Международная научная конференция «Инновационные технологии ядерной медицины и лучевой диагностики и терапии», Международная молодежная школа «Инновационные ядерно-физические методы высокотехнологичной медицины».
(ФИАН, НИЯУ МИФИ, 2024)
Международная научная конференция «Инновационные технологии ядерной медицины и лучевой диагностики и терапии» и Международная молодежная школа «Инновационные ядерно-физические методы высокотехнологичной медицины» проводятся с целью реализации проекта «Разработка новых технологий диагностики и лучевой терапии социально значимых заболеваний пучками протонов и ионов с использованием бинарных ядерно-физических методов» в рамках ФНТП «Развитие синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019-2027 гг» при поддержке Минобрнауки России. Тезисы издаются в авторской редакции.
Открытый доступ
АНАЛИЗ РАДИОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ФУМАРАТА 3-ГИДРОКСИПИРИДИНА ПРИ
(НИЯУ МИФИ, 2024) Кузьмичева, О. В.; Ускалова, Д. В.; Сарапульцева, Е. И.; Дегтярева, Д. Т.; Шкавров, С. В.; Сарапульцева, Елена Игоревна
В работе проведен анализ антиоксидантных свойств фумарата 3-гидроксипиридина (фумарат 3-ГП [3]) на примере модельного беспозвоночного животного Daphnia magna в опытах in vivo.
Открытый доступ
LASER SYNTHESIS OF Au@Fe NANOPARTICLES OF THE CORE-SATELLITE TYPE FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS
(НИЯУ МИФИ, 2024) Laktionov, A. A.; Popov, A. A.; Лактионов, Артем Алексеевич; Попов, Андрей Алексеевич
Increasing prevalence of oncological diseases requires constant modernization and expansion of methods of their diagnostics and therapy. The urgent task in such conditions is the improvement of existing and creation of new hybrid nanoparticles (NPs) capable of application in several areas of biomedicine, for example, participating in imaging and therapy simultaneously. In this work we investigated the production of Au@Fe nanoparticles of the core-satellite type using pulsed laser ablation in liquid. The study was based on the methodology described in earlier works of the laboratory “Bionanophotonics” of the Institute of Physics and Biophotonics of MEPhI [1,2]. The technique used in this work is based on the laser ablation of Fe target in the presence of preprepared Au NPs to synthesize nanostructures possessing ultrapure surface.
Открытый доступ
РАЗРАБОТКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КЛАСТЕРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ ГЛУБОКОГО ОБУЧЕНИЯ В ОНКОГЕМАТОЛОГИИ
(НИЯУ МИФИ, 2024) Поляков, Е. В.; Дмитриева, В. В.; Дмитриева, Валентина Викторовна; Поляков, Евгений Валерьевич
Здравоохранение трансформируется масштабным образом благодаря достижениям в области глубокого обучения и искусственного интеллекта. В последние годы глубокое обучение продемонстрировало значительный рост точности анализа изображений для задач обнаружения злокачественных новообразований. Применение технологии глубокого обучения для диагностики онкологических и онкогематологических заболеваний на основе анализа медицинских изображений является современным направлением исследований в области искусственного интеллекта и компьютерного зрения.
Открытый доступ
Международная научная конференция «Инновационные технологии ядерной медицины и лучевой диагностики и терапии», Международная молодежная школа «Инновационные ядерно-физические методы высокотехнологичной медицины»
(ФИАН, 2025)
Международная научная конференция «Инновационные технологии ядерной медицины и лучевой диагностики и терапии» и Международная молодежная школа «Инновационные ядерно-физические методы высокотехнологичной медицины» проводятся в рамках Федеральной научно-технической программы «Развитие синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу» Минобрнауки России. Мероприятия нацелены на обмен опытом ведущих специалистов отрасли, представление научных докладов по современных направлениям исследований, апробация научных, исследовательских, практических работ молодых исследователей, привлечение молодых специалистов в отрасль.