Aplicación de herramientas biodosimétricas para la caracterización del efecto biológico de rayos X pulsados emitidos por un dispositivo de plasma focus

Abstract

En la presente tesis, se realizó la caracterización de un equipo de plasma focus (PFD) de 2 kJ (PF-2kJ), mediante la aplicación de herramientas de dosimetría biológica. A la fecha la caracterización de la radiación pulsada de rayos X mediante la utilización de este tipo de equipamiento se ha hecho únicamente mediante la aplicación de dosimetría física, y la utilización de herramientas de dosimetría biológica se ha hecho crucial para poder observar y caracterizar el efecto biológico de la radiación ionizante (RI) de manera directa. Para esto, muestras de linfocitos de sangre periférica previamente aislados fueron irradiadas con rayos X pulsados emitidos por el PFD en 10, 20 y 40 pulsos. La consiguiente cuantificación de aberraciones cromosómicas inestables (ACI), mediante la técnica de dicéntricos y anillos céntricos (DCA), mostró que a mayor cantidad de pulsos se observa un mayor efecto biológico. Se inició la confección de una curva de dosis respuesta para rayos X de baja energía (40 keV), con ésta fue posible comparar los resultados obtenidos mediante la identificación y cuantificación de ACI y los resultados de cristales termoluminiscentes (TLD) en ensayos de irradiación con PFD. Tras la comparación, se determinó que ambas técnicas poseen resultados similares, con la diferencia que la técnica de DCA, evidenció un mayor efecto biológico a bajo número de pulsos, en relación a lo estimado por TLD, esto se podría asociar a una subestimación de dosis de TLD a bajo número de pulsos. La correcta caracterización de estos equipos es crucial, ya que estos podrían ser aplicados en las áreas de la radiobiología y biomedicina, dentro de esta última teniendo una potencial aplicación como tratamiento alternativo a la radioterapia convencional, con la ventaja de poder obtener resultados similares a menores dosis. Esta tesis muestra que es posible caracterizar la emisión de rayos X de forma pulsada por equipos de PFD utilizando herramientas de dosimetría biológica, y que la aplicación de éstas permite visualizar los efectos biológicos que no estarían evidenciados utilizando otras técnicas dosimétricas. Los resultados obtenidos en esta tesis, por lo tanto, abren una ventana a la futura exploración de la utilización de radiación ionizante pulsada como una fuente alternativa de radiación en áreas de la radiobiología o biomedicina.

En la presente tesis, se realizó la caracterización de un equipo de plasma focus (PFD) de 2 kJ (PF-2kJ), mediante la aplicación de herramientas de dosimetría biológica. A la fecha la caracterización de la radiación pulsada de rayos X mediante la utilización de este tipo de equipamiento se ha hecho únicamente mediante la aplicación de dosimetría física, y la utilización de herramientas de dosimetría biológica se ha hecho crucial para poder observar y caracterizar el efecto biológico de la radiación ionizante (RI) de manera directa. Para esto, muestras de linfocitos de sangre periférica previamente aislados fueron irradiadas con rayos X pulsados emitidos por el PFD en 10, 20 y 40 pulsos. La consiguiente cuantificación de aberraciones cromosómicas inestables (ACI), mediante la técnica de dicéntricos y anillos céntricos (DCA), mostró que a mayor cantidad de pulsos se observa un mayor efecto biológico. Se inició la confección de una curva de dosis respuesta para rayos X de baja energía (40 keV), con ésta fue posible comparar los resultados obtenidos mediante la identificación y cuantificación de ACI y los resultados de cristales termoluminiscentes (TLD) en ensayos de irradiación con PFD. Tras la comparación, se determinó que ambas técnicas poseen resultados similares, con la diferencia que la técnica de DCA, evidenció un mayor efecto biológico a bajo número de pulsos, en relación a lo estimado por TLD, esto se podría asociar a una subestimación de dosis de TLD a bajo número de pulsos. La correcta caracterización de estos equipos es crucial, ya que estos podrían ser aplicados en las áreas de la radiobiología y biomedicina, dentro de esta última teniendo una potencial aplicación como tratamiento alternativo a la radioterapia convencional, con la ventaja de poder obtener resultados similares a menores dosis. Esta tesis muestra que es posible caracterizar la emisión de rayos X de forma pulsada por equipos de PFD utilizando herramientas de dosimetría biológica, y que la aplicación de éstas permite visualizar los efectos biológicos que no estarían evidenciados utilizando otras técnicas dosimétricas. Los resultados obtenidos en esta tesis, por lo tanto, abren una ventana a la futura exploración de la utilización de radiación ionizante pulsada como una fuente alternativa de radiación en áreas de la radiobiología o biomedicina.