فصل يك : اصول و تاريخچه
حدود سه سال پس از کشف نوترون، واکنش توسط تيلور و همکارانش در سال 1935 تشريح شد[1].
سطح مقطع اين واکنش براي نوترون هاي گرمايي زياد است ( بارن 3837) و در 6/3 درصد حالات انرژي ذرات آلفا و ليتيوم به ترتيب برابر MeV 1/78 وMeV 1/01 است و برد آنها در آب به ترتيب برابر 8/9 و 4/5 ميکرومتر است، همچنين در 93/7 درصد حالات، انرژي اين ذرات به ترتيب MeV 1/47 و MeV 0/84 است و برد آنها در آب به ترتيب برابر 7/2 و 4/1 ميکرومتر است. تعيين برد اين ذرات در اين دو حالت مختلف توسط چارلتون صورت گرفته است[2]. طول آزاد ميانگين گاماهايي که در حالت دوم توليد مي شوند حدود 10 سانتيمتر است. به اين ترتيب انرژي حاصل از اين واکنش در محدوده اي با ابعاد 9 ميکرومتر تخليه مي شود که قابل مقايسه با ابعاد سلولي است.
در سال 1936 امکان استفاده از اين واکنش براي نابودي سلول هاي سرطاني توسط لاچر پيشنهاد شد[3]، وي اظهار داشت که اگر بتوان هسته هاي بور- 10، که يک ايزوتوپ پايدار است، را به نوعي درون سلول هاي غده متمرکز کرده سپس باريکه اي از نوترون ها با انرژي و شدت مناسب روي منطقه غده تابانده شود، ذرات α و Li حاصل از اندرکنش نوترون با بور، که ذرات پر انرژي با برد کم مي باشند، مي توانند باعث نابودي سلول هاي سرطاني در محدوده واکنش شوند.
اولين ارزيابي هاي درماني اين روش در دهه 1950 درBNL و MIT صورت گرفت[5-4] که به دو دليل عمده نتيجه بخش نبود: اول اينکه ميزان غلظت بور در خون زياد بود( در حدود غلظت آن در غده) که اين امر باعث آسيب رسيدن به بافت هاي سالم شد و دوم اينکه قدرت نفوذ نوترون هاي فرودي براي رسيدن به غده کافي نبود. لذا از سال 1961 تحقيقات در اين زمينه متوقف شد.
در سال 1968 دانشمندان ژاپني با از سرگيري تحقيقات و دستيابي به دارويي جديد حامل بور به موفقيت هاي چشمگيري دست يافتند و پروفسور هاتاناکا براي اولين بار درمان هايي با درجات مختلف موفقيت انجام داد که بسيار مورد توجه مراکز تحقيقاتي دنيا قرار گرفت و باعث از سرگيري تحقيقات در اين زمينه شد. در اين درمان ها براي افزايش ميزان نفوذ نوترون، جمجمه شکافته و از نوترون هاي گرمايي استفاده شد[6]. از فوريه 1990 تا 1991 تعداد 104 بيمار با تومور مغزي در ژاپن درمان شدند[7].
امروزه اينکار بدون عمل جراحي و با استفاده از نوترون هاي فوق گرمايي انجام مي شود. در واقع نوترون هاي فوق گرمايي با عبور از بافت هاي مختلف سر و هنگام رسيدن به غده به نوترون هاي گرمايي تبديل مي شوند.
پاورقي
مراجع
[1] Taylor H J, Goldhaber M , Nature (Lond.) ,135,pp 341- 348, 1935.
[2] Charlton DE, Allen BJ, Monte carlo Calculations of Ion Passages Through Brain Endothelial nuclei During
Born Neutron Capture Therapy, Int. J. Radiat. Biol.,64:6,pp 739-747, 1993.
[3] Locher G L Amer. J. Roentgenol. Radium Ther. 36, pp 1-13, 1936.
[4] Sweet W H, Soloway A H and Brownell G L, Boron-slow neutron capture therapy of gliomas Acta Radiol. ,1,pp 114–21, 1963
[5] Farr L E, Haymaker W, Konikowski T,Lippincott S W , Effects of alpha particles randomly induced in the brain in the neutron-capture treatment of intracranial neoplasm Int. J. Neurol. 3 ,pp 564–76,1962.
[6] Hatanaka H., Clinical experience of boron-neutron capture therapy for gliomas—a comparison with conventional chemoimmuno- radiotherapy. In Hatanaka H, ed. Boron-Neutron Capture Therapy for Tumours. Niigata, Japan, Nishimura, pp 349–380, 1986.
[7] Hatanaka H. Pure &App/. Chem., Vol. 63, No. 3, pp. 373-374, Printed in Great Britain, 1991.