Rayos X más seguros y radioterapia un paso más cerca
Figura 1. El efecto de P3HT MW en el rendimiento del detector NP-BHJ. a) Esquema de la arquitectura rígida del detector utilizada en este trabajo, b) Estructura del absorbente de rayos X Bi2O3, polímero donante P3HT y aceptor PC70BM, c) Densidad de corriente oscura y sensibilidad de los detectores NP-BHJ en función de P3HT MW , d) Comparación de la respuesta de corriente oscura de los detectores orgánicos ((1)-(2),[24] (3)-(6),[25] (7),[26] (8)-(10) ,[27] y (11)[28]), detectores híbridos sensibilizados con alto contenido de Z NP ((12),[29] (13),[12] (14),[30] (15)-(16)[ 31]), detectores de perovskita ((18),[32] (19),[33] (20),[34] (21)-(22),[35] (23),[36] y (24) [37]), detectores de corriente oscura ultrabaja presentados en nuestro trabajo anterior (17), [14] y el detector basado en P3HT A fabricado en este trabajo (25), e) producto de los detectores NP-BHJ estimados usando dependencia de voltaje estudios en función de P3HT MW. f) Linealidad de la dosis y g) Linealidad de la tasa de dosis de los detectores NP-BHJ con polímero PM variable, h) Reproducibilidad de la respuesta de fotocorriente de los detectores NP-BHJ basados en P3HT A bajo 10 exposiciones repetidas a rayos X. Los puntos de datos en la Figura c), e), f) yg) se promedian en tres mediciones de detectores separadas. Crédito: DOI: 10.1002/advs.202101746
Investigadores de la Universidad de Surrey han identificado reglas de diseño clave para fabricar detectores de rayos X curvos, acercando así rayos X más claros y seguros a la realidad.
Aunque el uso de detectores digitales de panel plano ha permitido a los radiógrafos examinar los rayos X mucho más rápidamente en comparación con las antiguas películas fotográficas sensibles a los rayos X y hacer diagnósticos más rápidos, los paneles planos no se adaptan a la forma compleja y geometría del cuerpo humano. La dependencia pura de los paneles planos significa que hay una distorsión inevitable alrededor de los bordes de las imágenes. Los paneles planos también impiden un registro preciso de la dosis de rayos X administrada, una característica clave para permitir una radioterapia más segura y minimizar los tumores secundarios.
Hasta ahora, los esfuerzos para crear detectores flexibles no han tenido éxito debido a las características frágiles de los semiconductores inorgánicos rígidos utilizados para fabricarlos. Se logró cierta curvatura mediante el uso de una capa más delgada de semiconductor, pero esto comprometió los niveles de rendimiento y dio como resultado imágenes de baja calidad.
Sin embargo, en un estudio publicado en la revista revisada por pares Advanced Science, investigadores de el Instituto de Tecnología Avanzada de la Universidad de Surrey, en colaboración con la Universidad de Bolonia de Italia, el Laboratorio Nacional de Física y la Universidad de Sheffield, identifican reglas de diseño para una clase especial de semiconductores «inorgánicos en orgánicos». Al ajustar el peso molecular de los semiconductores orgánicos sensibilizados con nanopartículas de óxido de bismuto para alargar las cadenas de polímeros, los investigadores allanan el camino hacia la fabricación de detectores digitales curvos más robustos con alta sensibilidad o película digital.
Prabodhi Nanayakkara , autor principal del estudio y Ph.D. estudiante de la Universidad de Surrey, dijo: «Nuestro concepto de detector curvo ha demostrado una robustez mecánica excepcional y permite radios de curvatura tan pequeños como 1,3 mm. El uso de semiconductores orgánicos o ‘inorgánicos en orgánicos’ también es mucho más rentable que los inorgánicos convencionales». semiconductores hechos de silicio o germanio, que requieren costosos métodos de crecimiento de cristales. Nuestro enfoque ofrece potencialmente una ventaja comercial significativa».
El profesor Ravi Silva, director del Instituto de Tecnología Avanzada de Surrey, dijo: «La tecnología que estamos la demostración ayudará a crear un nuevo y revolucionario detector de rayos X de alta sensibilidad que es escalable, debido al diseño y los materiales adoptados. Esta tecnología tiene un gran potencial en aplicaciones médicas y otros usos de rayos X, por lo que estamos trabajando con una empresa derivada, SilverRay, y esperamos convertir esta tecnología en el detector de rayos X elegido para detectores flexibles de gran área de alta resolución y alta sensibilidad».
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Un nuevo detector híbrido de rayos X se enfrenta cara a cara con rivales de última generación Más información: M. Prabodhi A. Nanayakkara et al, Ajuste del peso molecular de semiconductores orgánicos para detectores de rayos X híbridos orgánico-inorgánicos curvos, ciencia avanzada (2021). DOI: 10.1002/advs.202101746 Información de la revista: Advanced Science
Proporcionado por la Universidad de Surrey Cita: Radiografías más seguras y radioterapia un paso más cerca (2021, 18 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-safer-x-rays-therapy-closer.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.