Расчётно-экспериментальная оценка поглощённой дозы при фотонзахватной терапии с наночастицами золота на лабораторных животных с опухолевыми моделями

Фотон-захватная терапия (ФЗТ) - метод лучевой терапии, основанный на взаимодействии дозоповышающего агента с внешним рентгеновским излучением. Перспективным дозоповышающим агентом являются наночастицы золота. Цель работы - по данным компьютерной томографии лабораторных мышей с опухолевыми моделями определить максимальную концентрацию золота в опухолевой ткани, достигаемую после внутривенного введения наночастиц, и рассчитать соответствующий фактор повышения дозы (ФПД), а также исследовать концентрацию золота в здоровых тканях и оценить риск их повреждения при облучении. Использованы мыши с подкожными сингенными опухолями: меланома B16F10 (n=5); аденокарцинома Са755 (n=5); EMT6 (n=5); 4T1 (n=5). Лазерно-аблированные наночастицы золота с диаметром 8,3 нм вводили мышам внутривенно в дозировке 1000 мг Au/кг веса тела. Компьютерную томографию выполняли до введения наночастиц, затем сразу после инъекции и через 1, 4, 24, 48 ч, 5 сут. Используя линейную калибровочную зависимость, по увеличению рентгеноплотности ткани рассчитывали концентрацию золота в ней. Локальное увеличение поглощённой дозы оценивали, используя аналитическую зависимость ФПД от концентрации наночастиц золота для рентгеновских лучей с максимальной энергией 140 кВ. Для 4 исследованных опухолевых моделей определена максимальная концентрация золота в опухоли. Расчётный ФПД составлял от 1,3±0,2 для меланомы B16F10 до 1,6±0,2 для аденокарциномы 4Т1. В течение 48 ч также отмечалась высокая концентрация золота в крови (ФПД для стенки сердца от 1,5±0,2) и в ткани печени (ФПД от 1,4±0,1). Аденокарцинома 4Т1 является оптимальной опухолевой моделью для дальнейших исследований ФЗТ in vivo . Высокая концентрация золота в камерах сердца и в ткани печени ограничивают применение ФЗТ для опухолей лёгких, средостения и брюшной полости. Наиболее вероятно применение ФЗТ для лечения опухолей головного мозга и конечностей.