使用MCNP6.2和Geant4进行放射性同位素标记金属纳米粒子纳米尺度测量
Taeyun Kim1, Rodrigo Hernández Millares1, Taewan Kim1
1Department of Applied Bioengineering and Research Institute for Convergence Science, Graduate School of Convergence Science and Technology, Seoul National University, Seoul, Republic of Korea.
Medical physics
|September 3, 2024
概括
金属纳米粒子 (MNP) 增强了辐射剂量,但来自Auger发射放射性同位素 (RI) 的电子主导了剂量,阻碍了基于光子的增强. 通过MNP-RI组合实现增强的物理剂量目前是无法实现的,因为电子的优势.
科学领域:
- 医学物理 医学物理
- 纳米技术纳米技术
- 辐射疗法 辐射疗法
背景情况:
- 金属纳米粒子 (MNP) 在局部放大辐射剂量.
- 了解MNP周围的纳米尺度剂量对放射治疗至关重要.
- 需要对MNP纳米尺度剂量计进行进一步的研究.
研究的目的:
- 在被标记为Auger发射放射性同位素 (RI) 的MNP周围阐明纳米级剂量测量.
- 区分剂量贡献与RI发出的光子和电子.
- 提供MNP无线电增强效应的洞察力.
主要方法:
- 模拟的Ag@Au核心外纳米粒子 (50纳米直径) 发射电子/光子 (3-30keV) 或RI光谱 (103Pd,125I,131Cs).
- 在水中使用MCNP6.2和Geant4-DNA-Au评估纳米级辐射剂量分布.
- 与黄金外和没有黄金外的剂量增强相比.
主要成果:
- 电子辐射剂量 (10-30 keV) 在模拟代码之间是可比的.
- MCNP6.2在NP表面附近的低能电子 (3-5 keV) 的剂量更高.
- 金提供剂量增强 (几%到几十%) 到10μm;电子剂量比光子剂量高出1-2个数量级.
结论:
- 来自Auger发射RI的电子主导辐射剂量,阻碍基于光子的剂量增强.
- 通过MNP-RI组合实现增强的物理剂量目前是无法实现的.
- 在NP表面附近的光子剂量差异与低能电子和金不弹性散射中的代码差异有关.
