دوشنبه ۰۵ آذر ۱۴۰۳
پژوهشگران دانشگاه ساری(Surrey) نوع جدیدی از آشکارساز پرتو ایکس منعطف را ابداع کرده‌اند که می‌تواند فرصت‌های جدیدی را برای درمان سرطان و کاربردهای دیگری نظیر بهبود امنیت فرودگاه ایجاد کند.
این آشکارساز جدید از ماده جدیدی ساخته شده است که شرایطی را شبیه به قرار گرفتن بافت بدن انسان زیر پرتوی ایکس ایجاد می‌کند و امکان تصویربرداری دقیق‌تر و ایمن‌تر از تومورها، استخوان‌ها و اندام‌ها را فراهم می‌کند.
این ماده همچنین ارزان و حساس است و بر خلاف آشکارسازهای معمولی پرتوی ایکس که حجیم، سخت و گران هستند، می‌توان آن را در هر جسمی که نیاز به اسکن دارد، تعبیه کرد.
به گفته پژوهشگر ارشد این مطالعه، دکتر پرابودی نانایاکارا، موادی که آنها توسعه داده‌اند نه تنها انعطاف‌پذیر و کم‌هزینه است، بلکه به طور قابل توجهی حساس است. هیجان‌انگیزتر این است که این ماده معادل بافت انسان است و امکان انجام دزیمتری(dosimetry) زنده را فراهم می‌کند، شاهکاری که در حال حاضر با فناوری‌های موجود غیرممکن است.
دزیمتری یا چنده‌سنجی محاسبه دُزِ جذبی در مواد و بافت تعریف می‌شود که ناشی از پرتوگیری از پرتوهای یونیزان و غیریونیزان است. میزان جذب انرژی در واحد بافت ماده تحت عنوان دز تعریف می‌شود.
دزیمتری زنده دوزهای پرتوهای تحویلی به بیماران را در طول رادیوتراپی اندازه‌گیری می‌کند که می‌تواند به جلوگیری از قرار گرفتن بیش از حد در معرض تابش اشعه و به حداقل رساندن عوارض جانبی آن کمک کند.
این ماده جدید بر پایه نیمه‌رساناهای آلی، ترکیبات هیدروژن و کربن است که می‌توانند الکتریسیته را هدایت کنند. نیمه‌رساناهای آلی انعطاف‌پذیرتر و ارزان‌تر از نیمه‌رساناهای سنتی مانند سیلیکون یا ژرمانیوم هستند، اما حساسیت و وضوح کمتری در مقابل پرتوی ایکس دارند.
پژوهشگران مؤسسه فناوری پیشرفته دانشگاه ساری برای غلبه بر این محدودیت، مقادیر کمی از عناصر با اعداد اتمی بالا مانند ید یا بُرُم را به جوهر نیمه‌رسانای آلی اضافه کردند. این امر جذب پرتوی ایکس و کنتراست مواد را افزایش می‌دهد و آن را برای تصویربرداری با پرتوی ایکس با کیفیت بالا مناسب می‌کند.
پژوهشگران آشکارساز جدید خود را بر روی چیزهای مختلف مانند دست انسان، سکه و فسیل آزمایش کردند و دریافتند که تصاویر واضح و دقیقی تولید می‌کند.
پروفسور راوی سیلوا، مدیر موسسه فناوری پیشرفته ساری می‌گوید: این فناوری جدید می‌تواند در تنظیمات مختلفی مانند رادیوتراپی، اسکن آثار تاریخی و اسکنرهای امنیتی استفاده شود.
دانشگاه ساری همراه با شرکت SilverRay همچنان به پیشروی خود در آشکارسازهای پرتو ایکس منعطف ادامه می‌دهد. ما از اینکه می‌بینیم این فناوری نویدی واقعی برای طیف وسیعی از کاربردها را نشان می‌دهد، خرسندیم.
به گفته یکی از نویسندگان این مطالعه، پروفسور مارتین هینی از کالج امپریال لندن، این تیم برای مدتی طولانی بر روی توسعه آنالوگ‌های سنگین نیمه‌رساناهای آلی معمولی کار می‌کرد و هنگامی که دکتر ایمالکا جایواردنا پیشنهاد استفاده از آنها در آشکارسازهای پرتو ایکس را داد، آنها را مجذوب خود کرد.
نتایج به طور ویژه هیجان‌انگیز بودند، به ویژه با توجه به اینکه مطالبی که آنها بررسی کردند، در نوع خود اولین بود و هنوز جای قابل توجهی برای بهبود وجود دارد.
پژوهشگران امیدوارند آشکارساز پرتوی ایکس منعطف جدید آنها راه را برای تصویربرداری پرتوی ایکس در دسترس‌تر و مقرون به صرفه‌تر در زمینه‌ها و کاربردهای مختلف هموار کند.
نتایج این پژوهش در مجله Advanced Science منتشر شده است.