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Enregistrement W2762534133 · doi:10.1002/mp.12620

Dosimetric consequences of gold nanoparticle clustering during photon irradiation

2017· article· en· W2762534133 sur OpenAlexaff
Charles Kirkby, Brandon Koger, Natalka Suchowerska, David R. McKenzie

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiation Therapy and Dosimetry
Établissements canadiensUniversity of CalgaryUniversity of Lethbridge
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMonte Carlo methodPhotonCluster analysisIrradiationDeposition (geology)Cluster (spacecraft)Absorption (acoustics)NanoparticleColloidal goldRADIUSAbsorbed doseMaterials scienceMolecular physicsDosimetryPhysicsNanotechnologyOpticsNuclear physicsNuclear medicineComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

PURPOSE: The radiation dose enhancement caused by introducing gold nanoparticles (GNP) into cells can increase the dose locally absorbed. A disconnect between experimentally determined survival and dose enhancements predicted by Monte Carlo simulations on macroscopic scales, suggests small-scale energy deposition patterns play an important role in GNP dose enhancement. Clustering of the GNPs could potentially alter small-scale energy deposition patterns. Here we use Monte Carlo simulations to quantify energy deposition patterns in the presence of clustered GNPs and address the question of whether clustering of the nanoparticles affects the energy deposition patterns and ultimately cellular response. METHODS: Using the PENELOPE Monte Carlo code, we examine the absorption of energy in the environment of a single irradiated GNP following its interaction with a set of primary monoenergetic photon beams. We introduce successive GNPs to form a cluster about the particle in which the primary photon interactions occur and report on the energy deposited locally (within a 500 nm radius) and nonlocally (beyond 500 nm) in the surrounding water-equivalent medium as a function of the number of additional GNPs and the packing geometry they assume. RESULTS: When additional GNPs cluster in tightly packed formations about a GNP in which an incident photon interacts, both the energy deposited locally and released nonlocally are reduced relative to the case where other GNPs are not present. The degree of the reduction depends on incident photon energy, the number of GNPs added to the cluster, and the packing geometry. With 90 additional GNPs in a hexagonal close packing (HCP) cluster about a directly irradiated test particle, the local energy deposition was reduced to 29% (of the value in the absence of neighbors) in the most extreme monoenergetic case. Energy released into the nonlocal volume was most affected by the cluster for low-incident photon energies (< 40 keV), where reductions to 26% of the value in the absence of a cluster were shown. The packing geometry mitigated these results. When the irradiated GNP was on the periphery of the HCP cluster, or when the cluster was confined to a plane, the observed effects were weaker and when an equal number of GNPs were uniformly distributed in the local volume, the changes were trivial (less than 2%). CONCLUSIONS: The findings provide grounds for reconciling the observations of cell survival with Monte Carlo predictions of GNP dose enhancement. This work is significant because it demonstrates that GNP clustering needs to be understood and accounted to optimize local dose enhancement.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,192
Score d'incertitude au seuil0,283

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,025
Tête enseignante GPT0,301
Écart entre enseignants0,276 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations24
Publié2017
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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