Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020. Том 65. № 2. С. 50–56

В.П. Пантелькин, В.Е. Журавлева, А.Г. Цовьянов

Разработка метода химической пробоподготовки для снижения нижнего предела оценки поглощенной дозы методом спектрометрии электронного парамагнитного резонанса

Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурнязяна ФМБА России, Москва
Контактное лицо: А.Г. Цовьянов, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Реферат

Цель: Разработка метода химической пробоподготовки для снижения нижнего предела оценки поглощенной дозы методом ЭПР-спектрометрии.

Материал и методы: Для проведения работ по изучению влияния химической обработки образцов костного материала в органических растворителях на их ЭПР-спектры было подготовлено необходимое число образцов костей. Они были подвергнуты первичной обработке для отделения костей от остатков мягкой биологической ткани, затем была выделена плотная кость и проведено ее обезжиривание. Далее была проведена серия параллельных опытов по дополнительной химической обработке костных материалов в растворах трех органических восстановителей (гидразин гидрат, диэтитилентриамин и этилендиамин) для уменьшения величины нативного сигнала при проведении работ по реконструкции поглощенных доз методом ЭПР-спектрометрии. Запись спектров ЭПР производилась на спектрометре ELEXSYS E500 фирмы Bruker, снабженном высокодобротным цилиндрическим резонатором SHQE. Облучение образцов проводилось на рентгеновской биологической установке РУБ РУСТ-М1

Результаты: Для уменьшения нижнего предела измерения поглощенной дозы и повышения надежности получаемых оценок значений поглощенной дозы с помощью метода ЭПР требуется уменьшить нативную составляющую ЭПР сигнала, не затрагивая, по возможности, радиационную составляющую сигнала ЭПР. Для достижения такого эффекта была предложена химическая обработка образцов костного материала в растворах аминов, которые воздействуют на коллагеновые соединения, присутствующие в костях и ответственные за появление нативного сигнала в спектре ЭПР. После химической обработки образцов костного материала при 30 °С в течение 30 мин в растворе разных аминов произошло существенное уменьшение амплитуды нативного сигнала, которое составило: 4 для гидразин гидрата, 3,3 для диэтитилентриамина и 2,1 для этилендиамина. Для образцов костного материала, которые подвергались предложенной химической обработке в гидразин гидрате, удается уверенно определить амплитуду радиационного сигнала со значением 2–3 Гр против минимальных значений доз 6–8 Гр для образцов костного материала, которые не подвергались химической обработке.

Выводы: Было установлено, что при проведении химической обработки происходит существенное уменьшение нативного сигнала в спектре ЭПР костных материалов, уменьшение же радиационного сигнала при этом незначительно. Сравнение результатов обработки костных материалов в трех органических восстановителях показало, что лучшие результаты дает применение гидразин гидрата при температуре 30 °С в течение 30 мин.

Ключевые слова: электронный парамагнитный резонанс, радиационный сигнал, нативный сигнал, поглощенная доза, кость, химическая обработка

Для цитирования: Пантелькин В.П., Журавлева В.Е., Цовьянов А.Г. Разработка метода химической пробоподготовки для снижения нижнего предела оценки поглощенной дозы методом спектрометрии электронного парамагнитного резонанса. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2020;65(2):50-6.

DOI: 10.12737/1024-6177-2020-65-2-50-56

Список литературы / References

1. Местные лучевые поражения. В кн.: Радиационная медицина. Руководство для врачей-исследователей и организаторов здравоохранения. Под ред. Л.А. Ильина. Т. 2. — М.: ИздАт, 2001, С.161-202. [Local Radiation Injuries in: Radiation Medicine. A Guide for Medical Researchers and Health Care Organizers. Ed. by L. A. Ilyin. Vol. 2. — Moscow. IzdAt, 2001:161-202. (in Russ.)].
2. Барабанова АВ, Баранов АЕ, Бушманов АЮ, Гуськова АК. Радиационные поражения человека. Избранные клинические лекции, методическое пособие. Под ред. АЮ Бушманова, ВД Ревы. — Москва. 2007. [Barabanova AV, Baranov AE, Bushmanov AYu, Guskova AK. Radiation damage to humans. Selected clinical lectures, methodological guide. Eds. by AYu Bushmanov, VD Reva. Moscow, 2007. (in Russ.)].
3. Надежина НМ, Галстян ИА, Сачков АВ, Малиновская ИА. Перспективы диагностики и лечения местных лучевых поражений. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2004:49(4):21-8. [Nadezhina NM, Galstyan IA, Sachkov AV, Malinovskaya IA. Prospects for the diagnosis and treatment of local radiation injuries. Medical Radiology and Radiation Safety. 2004:49(4):21-8. (in Russ.)].
4. Галстян ИА, Илевич ЮР, Клещенко ЕД и др. Возможности ретроспективного определения дозы при лучевых поражениях. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2004;49(5):5-13. [Galstyan IA, Ilevich YuR, Kleshchenko ED, et al. Possibilities of retrospective dose estimation in radiation injuries. Medical Radiology and Radiation Safety. 2004;49(5):5-13. (in Russ.)].
5. Надежина НМ, Барабанова АВ, Галстян ИА. Трудности диагностики и лечения пострадавших от воздействия потерянных источников ионизирующего излучения. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2005;50(4):15-20. [Nadezhina NM, Barabanova AV, Galstyan IA. Difficulties in diagnosis and treatment of victims of exposure to lost sources of ionizing radiation. Medical Radiology and Radiation Safety. 2005;50(4):15-20. (in Russ.)].
6. Барабанова АВ. Местные лучевые поражения кожи. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2010;55(5):79-84. [Barabanova AV. Local radiation lesions of the skin. Medical Radiology and Radiation Safety. 2010;55(5):79-84. (in Russ.)].
7. Козицина АН, Иванова АВ, Глазырина ЮА, Цмокалюк АН, Ивойлова АВ, Петров АС. ЭПР-спектроскопия, электрохимические и комбинированные методы анализа. Учеб.-метод. пособие. Под. ред. Ю.А. Глазыриной. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2018. 60 с. [Kozitsyna AN, Ivanova AV, Glazyrina YA, Tsmokalyuk AN, Ivoylova AV, Petrov AS. EPR spectroscopy, electrochemical and combined methods of analysis. Training manual. Ed. by AYu Glazyrina. Ekaterinburg: publishing House of Ural University, 2018. 60 p. (in Russ.)].
8. Ikeya M. New applications of electron spin resonance: dating, dosimetry and microscopy. Singapore; River Edge: World Scientific, 1993. 500 p.
9. Samoylov AS, Bushmanov AY, Galstyan IA, Nadezhina NA, Pantelkin VP, Aksenenko AV, et al.Local radiolesion in X-ray inspection specialists. Radiation Protection Dosimetry. 2016;171(1):117-20.
10. The Radiological Accident in Lia, Georgia. Vienna: International Atomic Energy Agency, 2014.
11. Fattibene P, Callence F. EPR dosimetry with tooth enamel: A review. Appl Radiat and Isotopes. 2010;68(11):2033-116.
12. Скрипник ДГ. Влияние физико-химической обработки эмали зуба человека на сигнал ЭПР. Автореф. дисс. к.х.н. Обнинск, 2004, 23 с. [Skripnik DG. Effect of physical and chemical treatment of human tooth enamel on the EPR signal. Abstract of thesis for the degree of PhD Chem, Obninsk, 2004, 23 p. (in Russ.)].

PDF (RUS) Полная версия статьи

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Информированное согласие. Все пациенты подписали информированное согласие на участие в исследовании.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Участие авторов. Cтатья подготовлена с равным участием авторов.

Поступила: 17.12.2018.

Принята к публикации: 12.03.2020.