ПРОВЕДЕНИЕ РАДИОБИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИОНОВ УГЛЕРОДА НА КЛЕТКИ МЫШИНОЙ МЕЛАНОМЫ B16F10 НА УСТАНОВКЕ ТВН-ИТЭФ А.В. Бахмутова, А.А. Голубев, Е.Ю. Григорьева*, А.В. Канцырев, Е.Ю. Колдаева*, М.И. Лукашина*, В.Е. Лукьяшин, Н.В.Марков, М.Г. Найденов*, И.В. Рудской, Г.Н. Смирнов, В.И. Туртиков, А.Д. Фертман, А.В. Худомясов Институт теоретической и экспериментальной физики, Москва, Россия *Российский Онкологический Научный Центр имени Н.Н.Блохина Российской академии медицинских наук, Москва, Россия Институт теоретической и экспериментальной физики Действующие центры протонной и ионной терапии Протоны 28 центров в 13 странах (причем 3 центра в России) Облучено более 60 тыс. человек Ионы углерода 3 центра в 2 странах Облучено более 5 тыс. человек 1. GSI, Darmstadt (Germany) HIT, Heidelberg (Germany) 2. HIMAC, Chiba (Japan) 3. HIBMC, Hyogo (Japan) Институт теоретической и экспериментальной физики Преимущества ионов углерода глубинно-дозное распределение (пик Брэгга) слабое рассеяние высокая радиобиологическая эффективность для радиорезистентных клеток ПЭТ – мониторинг Протоны Ионы углерода 5 cm [Данные GSI и LBL] Институт теоретической и экспериментальной физики Экспериментальная установка на УНК ТВН-ИТЭФ Пучок: C6+, E0=215 МэВ/а.е.м, длительность импульса ~ 800 нс, 1х105 – 1х109 частиц/см2, скважность 4 сек. Институт теоретической и экспериментальной физики Система детекторов для дозиметрии пучка быстрый токовый трансформатор (БТТ), Bergoz интегральный индукционный датчик (ИД), ИТЭФ ионизационная камера (ИКИТЭФ), ИТЭФ ионизационная камера (ИКPTW), PTW полупроводниковый детектор (ППД), ИТЭФ радиохромные пленки, GafChromic пластиковые сцинтилляторы, Bicron Институт теоретической и экспериментальной физики Измерение ЛПЭ для радиобиологических исследований 1 D [ Gy ] 1 . 602 10 LET [ keV / m ] F [ part / cm ] 3 [ g / сm ] 9 2 Для случая когда клетки нанесены монослоем толщиной ~ 50μm. G. Kraft, GSI Institute for Theoretical and Experimental Physics Тканеэквивалентный фантом для измерения дозных полей • 3-х координатный манипулятор, шаг 2.5 мкм • тормозитель: вода или ПММА • дистанционное управление • программное обеспечение: автоматическое считывание сигналов с детекторов обработка полученных сигналов измерение дозных полей производится в автоматическом режиме Полупроводниковый детектор Institute for Theoretical and Experimental Physics Измеренный профиль энерговыделения ионов углерода в воде и сравнение с результатами расчета с помощью кода SHIELD-HIT* *N. Sobolevsky Institute for Theoretical and Experimental Physics Калибровка радиохромной пленки Gafchromic HD-810 Полученные данные позволяют судить о возможности использования данной радиохромной пленки в дальнейших радиобиологических исследованиях в качестве дополнительного детектора для определения физической дозы для значений dE/dx=18 keV/μm, а так же для определения равномерности поля пучка в процессе облучения. Институт теоретической и экспериментальной физики Подготовка клеток к облучению Перед облучением клеточные культуры наносятся тонким слоем (толщина слоя 60 мкм) на внутреннюю поверхность культурального флакона («матрас»), затем весь объем флакона заполняется питательным раствором «Матрасы» помещают в полиэтиленовые пакеты. Затем пакты помещают в транспортный контейнер, предварительно подогретый до температуры 350С. После доставки на место облучения «матрасы» извлекают из транспортного контейнера и пакетов, ставят в СО2-инкубатор на 30-60 минут при температуре 370С. Институт теоретической и экспериментальной физики Облучение клеток мышиной меланомы B16F10 ионами углерода Institute for Theoretical and Experimental Physics Динамика образования колоний 3-d day 5-th day 7-th day Institute for Theoretical and Experimental Physics 10-th day 12-th day Предварительные результаты Institute for Theoretical and Experimental Physics Выводы • Создана экспериментальная установка для проведения радиобиологических исследований как “in vivo”, так и “in vitro”. • Cоздана система обеспечивающая дозиметрию и контроль характеристик углеродного пучка с длительностью импульса по основанию 1с Проведена калибровка детекторов. • Проведены радиобиологические исследования по определению эффективности воздействия ионов углерода на клетки мышиной меланомы B16F10. Институт теоретической и экспериментальной физики Институт теоретической и экспериментальной физики