日期：
来源：化学与材料科学收集编辑：化学与材料科学
放射治疗是肿瘤治疗常见而有效手段。通常单次放疗释放~2 Gy的电离辐射于肿瘤部位，最终释放∼50 Gy的累积剂量，以杀死恶性肿瘤。过量或不足的电离辐射剂量都可能会威胁到患者，因此电离辐射剂量验证是肿瘤放射治疗成功的关键。
近期，苏州大学胡亮副教授、王仁生讲师和苏州市立医院物理师胡睿博士等在《Chemical Engineering Journal》上发表"Detecting ionizing radiation dose using composite hydrogel-based
sensors"。传统剂量计（如：电离室、热释光、胶片剂量计等）存在能量依赖、测量复杂、价格昂贵等问题。水凝胶剂量计具有优异的组织等效性，利用荧光分析法灵敏度高、需样量少和方法简便等优点，课题组设计并制备了聚N-异丙基丙烯酰胺-co-N-(3-氨基丙基)甲基丙烯酰胺纳米水凝胶，P（NIPAm-co-APMA）。接着，在纳米凝胶表面依次修饰上羟苯基荧光素和5(6)-羧基四甲基罗丹明。最后，以纳米黏土为基质构建黏土/荧光纳米水凝胶复合剂量计。结合课题组研发的3D打印放疗体模平台，该凝胶剂量计实现X射线和电子线下点剂量、平面二维剂量的测量，同时实现组织内γ射线剂量测量。并将测量结果与模特卡罗模拟数据、临床治疗计划系统数据作比较。该复合剂量计在不同放疗射线种类、剂量率、射线能量下都具有很好的性能，临床放疗应用前景广阔。论文第一作者是姜丽硕士生，目前就职于苏州市九龙医院放疗科。此研究得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金等资助支持。图1.（a）复合水凝胶剂量计制备示意图。纳米水凝胶（b）TEM和（c）DLS图，（d）粘土TEM图，（e）复合水凝胶剂量计实物图，（f-i）复合水凝胶流变测试图。图2.复合水凝胶剂量计（a）电离辐射响应机理图，（b）荧光激发光谱/发射光谱，荧光发射光谱λex=（c）480，（d）540 nm，（e）线性响应图。X射线照射。图3.二维X射线剂量测量。（a）实验装置示意图。红色代表照射野，灰色代表铅板。（b）复合剂量计和（c）模特卡罗数据。图4.复合水凝胶剂量计荧光发射光谱λex=（a）480，（b）540 nm，（c）线性响应图。电子线照射。二维电子线剂量测量：（d）实验装置实物图和（e）示意图,（f）复合剂量计和（g）临床治疗计划系统数据。图5. 复合水凝胶剂量计荧光发射光谱λex=（a）480，（b）540 nm，（c）线性响应图。γ线（Ir192）照射。组织内剂量测量（d）示意图、（e）实验装置图和（f）结果。化学与材料科学原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：chem@chemshow.cn
欢迎专家学者提供化学化工、材料科学与工程产学研方面的稿件至chem@chemshow.cn，并请注明详细联系信息。化学与材料科学®会及时选用推送。