Nanocompuestos flexibles libres de plomo para la atenuación de rayos X de radiodiagnóstico
Palabras clave:
atenuación de rayos X, nanopartículas, nanocompuestos poliméricosResumen
Actualmente las radiaciones ionizantes son empleadas en gran medida dentro del sector salud para la obtención de una radiografía, o en terapias contra el cáncer, por lo que las energías empleadas van desde bajas hasta altas. Por lo tanto, es necesario proteger de exposiciones innecesarias a la radiación ionizante, tanto a pacientes como a trabajadores. Con este fin se emplean materiales de blindaje que en su mayoría están elaborados con plomo. Sin embargo, la exposición constante a este metal puede traer problemas adicionales de salud, debido a su toxicidad y su alta densidad, por lo que desde hace años se están realizando esfuerzos por encontrar un diseño de nuevos materiales libres de plomo para la atenuación de radiación ionizante, los cuales sean ligeros, flexibles y no tóxicos. El presente trabajo tiene como objetivo mostrar una parte de la investigación que se ha realizado con el propósito de acercarse al diseño adecuado de nuevos materiales capaces de atenuar fotones de rayos X libres de plomo, considerando el uso de nanocompuestos poliméricos, cargados con estructuras metálicas o sus compuestos.
Referencias
Abbas, M. I., El-Khatib, A. M., Dib, M. F., Mustafa, H. E., Sayyed, M. I. & Elsafi, M. (2022). The Influence of Bi2O3 Nanoparticle Content on the γ-ray Interaction Parameters of Silicon Rubber. Polymer. 14(5): 1048.
Abdalsalam, A.H., Şakar, E., Kaky, K.M., Mhareb, M.H.A., Şakar, B.C., Sayyed, M.I. & Gürol, A. (2020). Investigation of gamma ray attenuation features of bismuth oxide nano powder reinforced high-density polyethylene matrix composites. Radiation Physics and Chemistry. 168: 108537.
Ambika, M.R., Nagaiah, N., Harish, V., Lokanath, N.K., Sridhar, M.A., Renukappa,
N.M. & Suman, S.K. (2017). Preparation and characterisation of Isophthalic-Bi2O3
polymer composite gamma radiation shields. Radiation Physics and Chemistry. 130: 351–358.
Cecconi, A., Li, C. H. P., Camean, M. P., Cruz-Gonzalez, I. & Monzonís, A. M. (2023). Protección radiológica en ecocardiografía intervencionista. Recomendaciones de la SEC-Asociación de Imagen Cardiaca/SEC-Asociación de Cardiología Intervencionista. Revista Española de Cardiología.
Cherkashina, N.I., Pavlenko, V.I. & Noskov, A.V. (2019). Radiation shielding properties of polyimide composite materials. Radiation Physics and Chemistry. 159: 111–117.
Dominguez C.E. (2014). Fundamentos de Protección Radiológica. Nivel: Personal Ocupacionalmente Expuesto (POE). Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, México. 73-83 Pp.
Elsafi, M., Almuqrin, A. H., Almutairi, H. M., Al-Saleh, W. M. & Sayyed, M. I. (2023). Grafting red clay with Bi2O3 nanoparticles into epoxy resin for gamma-ray shielding applications. Scientific Reports. 13(1): 5472.
El-Sharkawy, R. M., Abdou, F. S., Gizawy, M. A., Allam, E. A. & Mahmoud, M. E. (2023). Bismuth oxide nanoparticles (Bi2O3 NPs) embedded into recycled-Poly (vinyl chloride) plastic sheets as a promising shielding material for gamma radiation. Radiation Physics and Chemistry. 208: 110838.
Gallegos Díaz, E. F. (2010). Las radiaciones ionizantes: una realidad cotidiana. Sociedad Española de Sanidad Ambiental, Universidad Politécnica de Madrid.
Güngör, A., Akbay, ˙I.K., Yaşar, D. & Özdemir, T. (2018). Flexible X/Gamma ray shielding composite material of EPDM rubber with bismuth trioxide: mechanical, thermal investigations and attenuation tests. Progress in Nuclear Energy. 106: 262– 269.
Kaewpirom, S., Chousangsuntorn, K. & Boonsang, S. (2022). Evaluation of Micro- and Nano-Bismuth (III) Oxide Coated Fabric for Environmentally Friendly X-Ray Shielding Materials. ACS omega. 7(32): 28248-28257.
Korbekandi, H. & Iravani, S. (2012). Silver Nanoparticles, en: A.A. Hashim (Ed.), The Delivery of Nanoparticles, InTech, 3-36 Pp.
Hashemi, S.A., Mousavi, S.M., Faghihi, R., Arjmand, M., Sina, S. & Amani, A.M. (2018). Lead oxide-decorated graphene oxide/epoxy composite towards X-Ray radiation shielding. Radiation Physics and Chemistry. 146: 77–85.
Hubbell J.H. & Seltzer S.M. (2004) Tables of X-ray mass attenuation coefficients and mass energy-absorption coefficients 1 keV to 20 MeV for elements Z =1 to 92 and
48 additional substances of Dosimetric Interest. NIST Standard Reference Database. 126.
Intom, S., Kalkornsurapranee, E., Johns, J., Kaewjaeng, S., Kothan, S., Hongtong,
W. & Kaewkhao, J. (2020). Mechanical and radiation shielding properties of flexible material based on natural rubber/Bi2O3 composites. Radiation physics and chemistry. 172: 108772.
Liu, L., Zhang, L., Hu, S., Wen, S. & Wei, Z. (2014). U.S. Patent No. 8,728,349.
Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
Low I.M. & Azman N.Z.N. (2020). Polymer Composites and Nanocomposites for X- Rays Shielding. Springer, Singapore.
Mayorga Betancourt, M. A., Plazas Jiménez, S. E. & Cruz Salazar, E. (2014). Materiales libres de plomo para atenuación de radiaciones ionizantes en protección radiológica. Ingenium. 15(30).
Nambiar, S., Osei, E. K. & Yeow, J. T. (2013). Polymer nanocomposite‐based shielding against diagnostic X‐rays. Journal of applied polymer science. 127(6): 4939-4946.
Nuñez-Briones, A. G., Benavides, R., Martínez-Pardo, M. E., Carrasco-Abrego, H., Kotzian-Pereira-Benavides, C., Espejo-Villalobos, D. & García-Cerda, L. A. (2022). Effect of gamma dose rate in the crosslinking of PVC composites used for radiation protection in radiology. Radiation physics and chemistry. 191, 109866.
Nuñez-Briones, A. G., Benavides, R., Bolaina-Lorenzo, E. D., Martínez-Pardo, M. E., Kotzian-Pereira-Benavides, C., Mendoza-Mendoza, E. & Garcia-Cerda, L. A. (2023). Nontoxic flexible PVC nanocomposites with Ta2O5 and Bi2O3 nanoparticles for shielding diagnostic X-rays. Radiation Physics and Chemistry. 202: 110512.
OMS, Organizacion Mundial de la Salud (2023). Efectos en la salud de las radiaciones ionizantes, en: Organizacion Mundial de la Salud. [En línea]. Disponible en: https://n9.cl/gzu52. Fecha de consulta: 12 de noviembre de 2023.
Pavlenko, V.I., Cherkashina, N.I. & Yastrebinsky, R.N. (2019). Synthesis and radiation shielding properties of polyimide/Bi2O3 composites. Heliyon. 5 (5): e01703.
Petrone, C. (2021). EPI de protección contra la radiación ionizante. Tesis de Maestría, Universidad Politécnica de Valencia, España.
Poveda, J. F. & Plazas, M. C. (2020). Elementos de protección radiológica en salas de intervencionismo. Revista Colombiana de Cardiología. 27: 82-87.
Puerta-Ortiz, J. A. & Morales-Aramburo, J. (2020). Efectos biológicos de las radiaciones ionizantes. Revista Colombiana de Cardiología. 27: 61-71.
Sociedad Argentina de Pediatría. (2018). Radioprotección, en Twitter [En línea]. Disponible en: https://n9.cl/hwk79. Fecha de consulta: 12 de noviembre de 2023.
Zarei M., Sina S. & Hashemi S.A. (2021). Superior X-ray Radiation Shielding of Biocompatible Platform Based on Reinforced Polyaniline by Decorated Graphene Oxide with Interconnected Tungsten-Bismuth-Tin complex. Radiation Physics and Chemistry. 109588.