Fantasmi in gel stampati in 3D per la verifica dosimetrica dei trattamenti di radioterapia

Nei gel di rete inter-linking (ICN) stampabili in 3D recentemente pubblicati per il controllo della trasparenza reversibile con contenuto di acqua , gli autori Yosuke Watanabe, Shota Inoue, Azus Saito, Masasu Kawakawami e Hidemitsu Furukawa esplorano fantasmi di gel di stampa 3D per la verifica dosimetrica prima trattamenti di radioterapia.

Tale innovazione darebbe l’opportunità di un trattamento migliore per i malati di cancro, il che significa anche la possibilità di un minor numero di effetti collaterali dopo la chemioterapia o l’intervento chirurgico, con l’obiettivo di fornire la massima quantità di radiazioni nelle cellule tumorali e il minor numero possibile di radiazioni nelle cellule normali. Con la verifica dosimetrica estremamente utile in anticipo, vengono spesso utilizzati i fantasmi. È stata studiata la stampa 3D, usando gel polimerici come mezzo scelto; tuttavia, non senza l’uso di stampi. La stampa 3D diretta consente strutture stampate in 3D che sono vuote all’interno, il che significa migliori prestazioni grazie a un peso più leggero.

“È stato scoperto che il sistema di stampa 3D ottica utilizzato per fabbricare materiali in gel potrebbe creare oggetti in microscala”, hanno affermato i ricercatori.

Durante lo studio, il team è stato anche sorpreso dalla trasformazione dei gel ICN a causa del cambiamento del contenuto d’acqua dopo la fabbricazione su una stampante 3D personalizzata realizzata da D-lightmatter Co., Ltd, con uno stadio di 300 × 300 × 200 mm e un’alta risoluzione lungo gli assi X e Y 500 μm. Hanno creato tre diversi fantasmi ICN con stampi e tutti i campioni sono diventati bianchi, usando gel a doppia rete con ICN: gel ICN come gel fantasma, offrendo sensibilità all’irradiazione UV.

“Si noti che il radicale dall’iniziatore UV nei fantasmi ICN avvia la polimerizzazione simile al dosimetro gel convenzionale”, hanno detto i ricercatori, notando anche un passaggio reversibile tra stati trasparenti e opachi.

Hanno anche riferito che la loro rete ICN era altamente stabile con gel che potevano essere stampati in 3D tramite la stampa SLA, usando un distributore “fino alla micro risoluzione”. Hanno anche immerso i gel ICN in una seconda soluzione di gel. I ricercatori hanno notato che lo stato gonfio dei gel era di ben 3,5 volte più pesante.

“Per la composizione chimica specializzata nel processo di stampa 3D, abbiamo considerato i foto iniziatori e gli assorbitori UV. L’immersione nella seconda soluzione di gel ci consente di aggiungere sensibilità alla luce UV al gel ICN stampato in 3D. La sezione trasversale del gel ICN stampato in 3D gonfio dopo l’irradiazione UV ha mostrato la distribuzione della luce UV dopo l’irradiazione UV come il dosimetro gel ”, hanno concluso i ricercatori.

“Ci aspettiamo che i materiali in gel specializzati per stampanti 3D e i gel ICN siano fattibili per il metodo di fabbricazione pratico del gel fantasma 3D”, hanno concluso i ricercatori.

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