menyu
Новости
menyu

V Республиканская конференция молодых физиков Узбекистана «ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА И ЯДЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
4-5 декабря, 2018 г, Улугбек, Ташкент
Онлайн регистрация

Лаборатория ядерной медицины

                                 
Заведующий лабораторией
Кулабдуллаев Гайратулла Асатович
Тел. рабочие:
(998-71)-289-38-74
email: gkulabdullaev @ inp.uz

Основные направления исследований
  • Развитие методов ядерной медицины – нейтрон-захватной терапии, фотон-захватной терапии
  • Разработка методов моделирования для дозиметрии НЗТ и ФЗТ
  • Развитие методов дозиметрии
  • Проведение медико-биологических исследований на биологических объектах

Проводимые исследования
Исследуются закономерности поражения опухолевых и нормальных клеток биологических тканей в зависимости от поглощенной дозы различных видов излучений. Проводятся исследования по моделированию физических процессов нейтрон-захватной и фотон захватной терапии. Проводятся исследования по изучению влияния малых доз на биологические ткани при лучевой терапии (нейтрон захватная терапия (НЗТ) и фотон захватная терапия (ФЗТ)), а также исследования по дозиметрии малых доз.
Для исследований по НЗТ на ядерном реакторе ВВР-СМ создан специализированный канал и радиологический бокс для медико-биологических исследований. Эта установка, единственная в Средней Азии, предназначена для внедрения передовой технологии ядерной медицины - НЗТ онкологических заболеваний, не поддающихся лечению другими видами лучевой терапии. В настоящее время совместными усилиями учёных Института ядерной физики, Республиканского онкологического научного центра(РОНЦ), Республиканского научного центра нейрохирургии (РНЦНХ) и Ташкентской медицинской Академии проводятся экспериментальные исследования возможностей метода НЗТ на животных, отрабатываются методики облучения, количество и места введения препарата, его накопления и времени вывода из организма и др. вопросы, включая воздействие облучения на биологическую ткань. Эксперименты на биологических объектах (лабораторных мышах) со штаммами опухолей С-180 (саркома) без препарата и с использованием гадолиний содержащего фармакологического препарата Магневист показали, что GdНЗТ оказывает поражающее действие на опухолевую ткань. Также ведутся исследования по созданию химических дозиметров нейтронного и гамма излучения малых доз применяемых в ядерной медицине.
В данное время проводятся исследования по разработке метода индивидуальной оценки радиорезистентности глиомных опухолей головного мозга человека. Проводятся экспериментальные исследования зависимости степени некроза глиомных опухолей головного мозга человека от вида облучения и от поглощенной дозы облучения. Исследования будут проводиться на биопсийных образцах опухолей, отобранных во время плановых операций по удалению глиомных опухолей головного мозга человека. На основе полученных данных будет разработана методика оценки степени резистентности конкретной опухоли индивидуального пациента к различным видам облучения (гамма-излучение, нейтроны) и к различным разовым поглощенным дозам. Данная методика позволит достаточно точно прогнозировать результат лучевой терапии, проводимой для пациентов после удаления глиомных опухолей головного мозга человека для уничтожения остаточных (неоперабельных) участков опухолей и для предотвращения метастазирования. Кроме того, данная методика позволит более точно определять режим лучевой терапии для конкретного индивидуального пациента.
В данное время уделяется большое внимание для исследований по развитию бинарных технологий лучевой терапии (ЛТ). Одним из таких методов позволяющих повышать эффективность ЛТ злокачественных опухолей является фотон захватная терапия (ФЗТ). Повышение эффективности ФЗТ достигается за счет увеличения локального энерговыделения в месте облучения. Для этого в опухоль вводится специальный препарат, содержащий один из металлов с порядковым номером (Z) в таблице Менделеева Z ≥ 53 (например I, Gd, Au, Pt, Bi и др.), которые обладают способностью селективно накапливаться в опухолях. Потом эти опухоли облучаются рентгеновскими лучами c энергиями от 10 до 200 кэВ. Селективное накопление металла в опухолевой ткани и его взаимодействие с рентгеновским излучением сопровождается выбросом вторичного ионизирующего излучения (фотоэлектроны, рентгеновское излучение, Оже электроны и электроны Костера-Кронига) с коротким пробегом частиц ,что способствует прецизионной эскалации поглощенной дозы, создающей тумороцидный эффект. В данное время для широкого использования метода ФЗТ в клинической практике требуются медицинские источники рентгеновского излучения, которые бы обеспечивали оптимальные условия для реализации фотоэффекта, и препараты имеющие в своем составе атомы тяжелых элементов, с хорошей способностью концентрации в опухолях, выраженной туморотропностью и низкой цитотоксичностю. Для создания таких препаратов определяющим является знание физических характеристик этих вторичных частиц возникающих в атомах тяжелых элементов при взаимодействии фотонов. На сегодняшний день характеристики вторичных частиц возникающих при взаимодействии фотонов с элементами с Z ≥ 53 изучены недостаточно. Существуют разногласия по определенным характеристикам этих вторичных частиц. При расчете поглощенной дозы с учетом этих характеристик вторичных частиц получаются большие расхождения, которые вносят неопределенность в эффективность метода. По данным International Commission on Radiation Units (ICRU) потребность в данных по сечениям ионизации внутренних оболочек атомов существует в разных областях физики: ядерная физика, прикладные аспекты, физика плазмы и т.д. Поэтому в данное время изучение характеристик вторичных частиц возникающих при взаимодействии фотонов с элементами с Z ≥ 53, которые необходимы для создания препаратов (с хорошей способностью концентрации в опухолях, выраженной туморотропностью и низкой цитотоксичностю) для ФЗТ, для ядерной медицины, прикладной физики и физики плазмы является очень актуальным. Экспериментальные данные (Experimental Nuclear Reaction Data - EXFOR) по характеристикам вторичных частиц, возникающих при взаимодействии фотонов с элементами Sm, Gd, Au и Bi являются очень скудными и недостаточными для полной оценки поглощенной дозы в ФЗТ. В данное время проводятся работы по созданию экспериментальной установки для исследования характеристик вторичных излучений возникающих при взаимодействии фотонов с элементами Sm, Gd, Au и Bi. Будет изучена зависимость выходов вторичных частиц от энергии первичного излучения.

Используемые методы:

  • Электрические
  • Фотоэлектрические
  • Ядерно-аналитические
  • Спектрометрические
  • Компьютерное моделирование

Экспериментальная база лаборатории
 Помещение-бокс, имеющее внешние размеры 562x271x244 см3, оборудован системой биологической защиты, выполненной из свинцовых кирпичей и парафина, толщина которого подобрана оптимально для подавления фона. Фон здесь обусловлен преимущественно фотонами (>2 МэВ) из реакции 1H (n,γ)2D, возникающими при прохождении нейтронов через слой защиты из парафина. Расчеты показали, что оптимальная толщина слоя парафина, достаточная для подавления фона высокоэнергичных фотонов, равна 45 см. При этом радиационная защита вне помещения - бокса соответствует нормам радиационной безопасности для персонала.
 Другими словами, в любой точке, на внешнем периметре помещения - бокса (при открытом шибере в канале), суммарная доза излучений не превышает допустимую дозу для физического зала атомного реактора, и, соответственно, внутри бокса при закрытом шибере канала. Это подтверждается измерениями мощности дозы γ – квантов по периметру помещения-бокса, которые изменяются в диапазоне 4,2 – 22 мкЗв/ч, а мощность дозы нейтронов 11 мкЗв/ч. Внутренний размер бокса (343x206x218 см) соответствует условиям беспрепятственной работы в нем персонала по установке облучаемого объекта и расположения систем жизнеобеспечения и телеметрии.

Источник нейтронов для Gd-НЗТ.
Выполненная нами модернизация девятого горизонтального канала исследовательского ядерного реактора ВВР-СМ ИЯФ АН Руз позволила получить пучок эпитепловых нейтронов (0,5 эВ-10 кэВ) с характеристиками, пригодными для разработки метода Gd-НЗТ, как показано ниже:


Важнейшие публикации за последные годы
1. G. A. Abdullaeva, Yu. N. Koblik, G. A. Kulabdullaev, K. Belasarov, Sh. Saytjanov “Neutron and photon kerma estimation for biological tissue irradiated by neutron beam of WWR-SM reactor”. International conference of young scientists and specialists «CURRENT ISSUES ON THE PEACEFUL USE OF ATOMIC ENERGY» June 6-8, 2012, Almaty, Kazakhstan, REPORTS: ISBN 9965- 675-83-Х, pp. 10-16.
2. Г. А. Абдуллаева, Ю. Н. Коблик, Г. А. Кулабдуллаев, А.А. Ким, Г. Джураева, А.Ф. Небесный, Ш. Сайтджанов. «Определение кермы в биологической ткани с гадолинием при облучении эпитепловым нейтронным пучком реактора ВВР-СМ АН РУз», Ж. Атомная Энергия, 2013, т.115, №3,166-169.
3. Кулабдуллаев Г.А., Коблик Ю.Н., Ким А.А., Абдуллаева Г.А., Джураева Г.Т., Сайтджанов Ш.Н., Ходжаева Н.Х., Каххаров Ж.Н., Наврузов С.Н., Мавлянов И.Р. Анализ поглощенной дозы в НЗТ с учетом распределения препарата «Магневист» в биологической ткани. 9-International Conference Nuclear and Radiation Physics, ICNRP-2013, Almaty, Kazakhstan, Reports, 2014, ISBN 9965-675-87-2, pp 201-210.
4. A.A. Kim, G.A. Kulabdullaev, Yu.N. Коblik, G.A. Abdullaeva, G.T Juraeva, U.S. Salikhbaev, Sh.N. Saytjanov, , I.R.Mavlyanov, O.A. Agzamov, J.M. Alimov, N.Kh. Khodjaeva, S.N. Navruzov Gadolinium Visualization in Vivo for Dosimetry in Neutron Capture Therapy. International Journal Nuclear Energy Sciences and Engineering (IJNESE) 2014, Vol.4, Issue 2, р. 43-49.
5. G.A. Kulabdullaev A.A. Kim, Yu.N. Коblik, G.A. Abdullaeva, G.T Juraeva, Sh.N. Saytjanov, I.R.Mavlyanov, O.A. Agzamov, J.M. Alimov, N.Kh. Khodjaeva. PRESENT STATUS AND OPPORTUNITIES OF NEUTRON CAPTURE THERAPY IN UZBEKISTAN Proceedings of European Nuclear Conference, 2014, 11-14 May, Marseille, France, ISBN 978-9295064-21-8, pp.638-647.
6. Г.А. Кулабдуллаев, Ю.Н. Коблик, Г.А. Абдуллаева, А.А. Ким, Г.Т. Джураева, С.Н. Наврузов, Ж.Н. Каххаров,O.А. Агзамов, Ж.М. Алимов, Н.Х. Ходжаева, И.Р. Мавлянов, Перспективы проведения медико-биологических исследований по нейтронно-захватной терапии на атомном реакторе ИЯФ АН РУз. Сборник статей VII международной научной конференции «Приоритетные направления в области науки и технологий в XXI веке» 30-31 мая 2014 г., Ташкент, том 1, стр.446 – 455.
7. Г. А. Кулабдуллаев, Г. А. Абдуллаева, Ю. Н. Коблик, Ш.Н. Сайтджанов, А.А. Ким, Г.Т. Джураева. «К использованию гадолиния для исследований по нейтрон захватной терапии на реакторе ВВР-СМ». Узбекский физический журнал, 2013, Т.15, №5-6, c.292-304
8. G. A. Abdullaeva, G.T. Djuraeva, A.A. Kim, Yu. N. Koblik, G. A. Kulabdullaev, T.T. Rakhmonov, Sh. Saytjanov // Evaluation of Absorbed Dose in Gadolinium Neutron Capture Therapy. //Open Phys. 2015; 13:183–187.(Former Central European Journal of Physics).
9. Kulabdullaev G. A., Abdullaeva G. A., Kim A.A., Rakhmonov T.T., Kurmantaev A. About Radiation in natGd for Neutron Capture Therapy. Journal of Health Science 4 (2016) 35-44
10. Yarmatov B.Kh., Kim A.A., Djuraeva G.T., Sadikov I.I., Application of method of thermal activation of tritium for obtaining of tritium labeled isoniazid, ethambuthol and prednisolone. Science and Education Studies, Stanford University Press, January-June, 2016, № 1 (17), vol. II, p.601-607
11. Юлдашев Б.С., Олимов К., Лутпуллаев С.Л., Бозоров Э.Х., Олимов А.К., Тожимаматов Ш.Д., Мадрахимов Б.. Изучение Корреляции выхода -частиц и легких фрагментов с массовыми числами А ≤ 4 в 16Ор-реакции при 3.25 А ГэВ/с. . Узбекский Физический Журнал, 2017, № 3, С. 134-137.
12. Yuldashev B. S., Lutpullaev S. L., Olimov K., Myminov T. M., Bоzоrov E. Kh., Tojimamatov Sh.D.. Kinematical characteristics of α particles in different toopological channels of breakup of oxygen nuclei in interactions with protons at 3.25 A GeV/c. The USA Journal of Applied Sciences, 2017, № 2, pp. 26-28.
13. Полвонов С.Р., Бозоров Э.Х., Каноков З. Атом ядроси ва элементлар зарралар физикаси, //УзФА ЯФИ, Тошкент, -2017, - 168 б.
14. Полвонов С.Р., Бозоров Э.Х.. Амалий ядро физикаси, УзФА ЯФИ, Тошкент, 2017, 208 б.
15. Бозоров Э.Ҳ., Олимов Ҳ.Қ., Қулабдуллаев Ғ.А., Ёдгорова Д.М. Стерилизация ва дезинфекция аппаратлари // ЎзМУ, Тошкент, -2017, -37 б.
16. Бозоров Э.Ҳ., Тешаев О.Р. Хирургияда, хирургия ва реанимация палаталарида қўлланиладиган аппаратлар// ЎзМУ, Тошкент, -2017, -51 б.
17. Бозоров Э.Ҳ., Ким А.А., Абдуллаева Г.А., Хайдаров P.Р. Тиббиёт аппаратурасининг электр хавфсизлиги ва ишончлилиги. Тиббий биологик маълумотларни олишнинг физикавий асослари // ЎзМУ, Тошкент, -2017, -42 б.
18. Бозоров Э.Ҳ. Ультратовуш диагностикасидаги янги технологиялар // ЎзМУ, Тошкент, -2017, -43 б.
19. Gambarini G., Kulabdullaev G., et al, Evaluation of limits and advantages of gadolinium in NCT // The International Topical Meeting on Industrial Radiation and Radioisotope Measurement Applications (IRRMA X), Chicago, Illinois, USA July 9-13, 2017
20. Kulabdullaev G., et al. ‐ High‐sensitivity color indicator of the absorbed dose of epithermal neutrons radiation. // The International Topical Meeting on Industrial Radiation and Radioisotope Measurement Applications (IRRMA X), Chicago, Illinois, USA July 9-13, 2017
21. Кулабдуллаев Г.А., Ким А.А., Небесный А.Ф., Абдуллаева Г.А., Бозоров Э. Х., Джураева Г.Т., Cайтджанов Ш.Н. Высокочувствительный цветовой индикатор поглощенной дозы излучения эпитепловых нейтронов // Фундаментальные и прикладные вопросы физики, Ташкент, 13-14 июня 2017, С.27-28.
22. Кулабдуллаев Г. А., Ким А.А., Небесный А. Ф., Абдуллаева Г.А., Джураева Г. Т., Cайтджанов Ш. Н. Разработка высокочувствительного цветового индикатора поглощенной дозы излучения эпитепловых нейтронов // Международный научный форум «Ядерная наука и технологии» 12-15 сентября 2017 года Алматы, Казахстан, С.339-340.
23. Ю.Н.Коблик, Г.А.Кулабдуллаев, А.А.Ким, М.Ю.Ташметов, Г.А.Абдуллаева, Г.Т.Джураева, А.Ф.Небесный, Н.Б.Исматов. Цветовой визуальный индикатор поглощенной дозы ионизирующего излучения // Государственное патентное ведомство РУз. Заявка №IAP 20130487 от 26.13.2013. Получен патент на изобретение UZ IAP 05493 от 19.10.2017.

Ведущие специалисты лаборатории


  • Зав.лаб.: к.ф.-м.н., с.н.с
Кулабдуллаев Гайратулла Асатович
Тел: (998-71)-289-38-74
  • д.ф.-м.н., проф.
Бозоров Эркин Хожиевич
Тел: (998-71)-289-37-53
  • к.ф.-м.н., с.н.с.
Абдуллаева Гаяна Артоевна
Тел:(998-71)-289-37-53
  • м.н.с.
Небесный Анатолий Федерович
Тел:(998-71)-289-37-53
  • c.н.с., к.б.н.
Ким Андрей Алексеевич
Тел: (998-71)-289-38-74
  • к.ф.-м.н., с.н.с.
Рахмонов Турдимухаммад Тухтаматович
Тел: (998-71)-289-37-53
  • м.н.с.
Джураева Гулнора Талиповна
Тел:(998-71)-289-38-74