ساخت شیشه سوسوزن نورتاب برای پرتو نگاری سلولهای سرطانی

به گزارش خبرگزاری مهر، دکتر آیدا فائقی نیا، عضو هیئت علمی پژوهشکده سرامیک پژوهشگاه مواد و انرژی در این خصوص گفت: سوسوزن ها موادی هستند که وقتی در معرض تابش های یونی قرار می‌گیرند، فلورسانس می‌شوند. شیشه هایی که با لیتیوم غنی شده ۶Li ساخته شده اند توسط به تله انداختن نوترون  در برخورد با ۶Li  و واکنش زیر توضیح داده می شود.

وی افزود: این واکنش ذرات بارداری را تولید می‌کند که با اتم های مجاور در شیشه برخورد می‌کند و برخی الکترون ها را جدا می کند. الکترون های کنده شده از میان شیشه گذشته و چندین برخورد با ذرات محیط را انجام می دهد. برخی از این الکترون های مهاجر، انرژی را به الکترون‌های بیرونی یون‌های Ce۳+ در شیشه منتقل می‌کنند و سبب تحریک اتم ها می‌شوند. بعد از ۱۴/۰میکرو ثانیه، الکترون های تحریک شده به وضعیت اصلی شان واهلش  می یابند که معمولا منجر به نشر یک فوتون با طول موج حدود ۳۹۵ نانومتر می‌شود.

فائقي نيا ادامه داد: با این کار، انرژی اضافی پس داده می شود. پس، محصولات باردار تولید شده در اثر واکنش تله اندازی نوترون در شیشه، سبب نشر چنین فوتون هایی در مدت زمان کوتاهی می شوند و یک پالس نوری در ناحیه ماوراي بنفش، از شیشه ساطع می شود. این نور می‌تواند توسط دستگاه های مرتبط مثل تیوب فوتو مولتی پلایر شناسایی شده و تبدیل به پالس الکتریکی شود، که البته در تحقیقات اخیر(از آنجا که شناسایی این نور توسط مولتی پلایر مشکل است) سعی بر این بود که این فوتون ها در محدوده نور مرئی ساطع شوند.

وی خاطرنشان کرد: غلظت یون های تربیوم در این شیشه ها، شدیدا در شدت نسبی نوارهای نشر مختلف تاثیر می گذارد. در عوض، پهنای نوارهای نشر و مواضع طول موج پیک‌ها، در شیشه های مورد مطالعه، تغییر چندانی نمی کند. وابستگی به غلظت در نوار نشر، خصوصیات لومینسانس کاملا متفاوتی را در نوارهای ناشی از انتقالات سطوح نشان می‌دهد. در کار حاضر وابستگی شدت نور ساطع شده به غلظت تربیوم برای شیشه سیلیکاتی دوپ شده با تربیوم بررسی شده است.

عضو هیئت علمی پژوهشگاه مواد و انرژي اظهار داشت: از آنجا که هزینه استفاده از یون تربیوم در شیشه بسیار بالاست و قیمت تمام شده ۵ گرم تربیوم فلوراید در حال حاضر در بازار حدود ۱ میلیون تومان قیمت تمام شده ۱۰ گرم اکسید گادلینیوم حدود ۲۰۰ هزار تومان است، لذا هدف از کار حاضر، اولا بررسی نقش تربیوم و غلظت آن در رفتار لومینسانس شیشه سیلیکاتی و ثانیا بررسی تقویت کنندگی گادلینیوم در شدت لومینسانس، سیستم شیشه و شیشه- سرامیک سیلیکاتی است و ثالثا رفتار این سیستم ها در اثر تابش با پرتوهای پر انرژی به طور کیفی و نیمه کمی بررسی می شود.

مجری این طرح گفت: لومینسانس شیشه های فسفاتی ( و نه شیشه-سرامیک ها ) مشتمل بر یون های مذکور در سال ۲۰۱۱ مطالعه شده است، ولی به طور دقیق تاکنون در شیشه و شیشه –سرامیک سیلیکاتی مطرح نشده است.

گفتنی است، مقاله مرتبط با این پروژه در مجله ۲۰۱۴ physics and chemistry of glass چاپ شده است.