Desenvolvimento de dosímetro químico 3D com eriocromo cianina R para radioterapia

Abstract

Recentemente, um dos desenvolvimentos mais promissores para a radioterapia (RT), na área da dosimetria 3D, foi a introdução de géis sensíveis à radiação. Géis Fricke (FG) são dosímetros desenvolvidos com diferentes composições matriciais, incorporadas com uma solução de sulfato íons Fe2+ que, quando exposta à radiação ionizante, oxida a íons Fe3+. Agentes quelantes têm sido incorporados na matriz de FG para tentar reduzir a difusão de íons Fe3+ produzidos após a irradiação e mensurar a dose de radiação absorvida utilizando espectroscopia eletrônica de absorção UV-VIS. Nesse trabalho, foi investigado o uso do agente quelante eriocromo cianina R (ECR) incorporado na matriz de FG com álcool polivinílico (PVA). Inicialmente, testou-se a afinidade do ligante ECR em meio aquoso com íons Fe2+ e Fe3+ , bem como, o efeito da concentração do ácido sulfúrico na formação do complexo Fe3+ -ECR. Foram elaboradas sínteses variando um dos reagentes, o ácido, os íons Fe2+, e o ECR para otimização do dosímetro. As concentrações dos reagentes para compor a matriz de gel foram otimizadas com 8,0 mmol L -1 de H2SO4, 0,70 mmol L-1 de Fe2+ e 0,20 mmol L-1 de ECR. Também se observou que o aumento do ligante ECR aumentou a sensibilidade do FG, porém o sinal óptico não manteve a linearidade para concentrações maiores que 0,30 mmol L -1 . O aumento da concentração dos íons Fe2+ resultou em uma maior sensibilidade pós irradiação até 0,70 mmol L -1 . FG com ECR apresentou duas bandas de absorção, sendo a de maior intensidade com λmáx em 561 nm e a de menor intensidade em 739 nm. Foram investigadas as propriedades do dosímetro, estabilidade, sensibilidade a fótons gama e de raios X, coeficiente de difusão e de sensibilidade. Foram sintetizados o FGECR e um FG com alaranjado de xilenol (FGAX) para análise comparativa. As intensidades da absorbância para o FGECR nos respectivos comprimentos de onda variam linearmente com o aumento da dose no intevalo de 0,0 a 40,0 Gy. Os FGECR e o FGAX apresentaram sensibilidades (0,072 ± 0,001 Gy-1 e 0,079 ± 0,001 Gy - 1 ) e difusão (0,192 ± 0,006 mm2 h -1 e 0,184 ± 0,022 mm2 h -1 ), respectivamente.