بررسي تغيير ميزان آسيب‌هاي DNA تحت تابش پروتون درحضور نانوذرات مختلف طلا، گادولينيوم و يد با استفاده از ابزار Geant4-DNA

پرتودرماني يكي از روش‌هاي مؤثر در درمان سرطان است. استفاده از پروتون و يون‌هاي سبك در درمان پرتويي به‌علت برهم‌كنش فيزيكي متفاوت نسبت به فوتون‌ها و اعمال دز متمركز در ناحيه براگ در حال توسعه مي‌باشد. با اين حال ارائه روش‌هاي نوين در افزايش بازده درمان همواره مورد توجه بوده است. يكي از اين روش‌ها، افزودن نانوذرات مواد با عدد اتمي بالا به بافت است كه ضمن افزايش عدد اتمي مؤثر بافت، موجب ارتقاء دز مؤثر در زمان درمان پرتويي و ايجاد آسيب‌هاي بيشتر در DNA بافت هـدف مي‌گردد. در اين مقـاله با اسـتفاده از ابزار Geant4DNA، مولكول BDNA با فرمت بانك اطلاعاتي پروتئين، (PDB) را در هندسه شبيه‌سازي توزيع نموده و آسيب‌هاي وارده از طريق برهم‌كنش پروتون در گستره انرژي ۱/۰ تا MeV ۲۰ را محاسبه كرده‌ايم. تعداد و بازده آسيب‌هاي تك‌رشته‌اي (SSB) و دورشته‌اي (DSB) با درنظر گرفتن برهم‌كنش‌هاي مستقيم و غيرمستقيم با/ بدون حضور نانوذرات محاسبه شده است. با مقايسه مشاهده شد كه نتايج محاسبات بدون نانوذرات با نتايج حاصل از پژوهش‌هاي قبلي سازگاري خوبي دارد. نتايج به‌دست آمده از اين تحقيق، افزايش آسيب‌ها تا 15 درصد براي آسيب‌هاي تك‌رشته‌اي و تا 80 درصد براي آسيب‌هاي دورشته‌اي را در حضور نانوذرات طلا نشان مي‌دهد. هم‌چنين ميزان آسيب‌هاي DNA در حضور نانوذرات يد و گادولينيوم به‌ترتيب با 7 و 13 درصد كاهش نسبت به طلا مشاهده شدند. نتايج حاصل از اين تحقيق نشان مي‌دهد نانوذرات مي‌توانند با هدف بهبود اثربخشي درمان پرتوي مورد استفاده قرار‌ گيرند.