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PID2021-122866NB-I00

Financiado

BIODAÑADO EN LA NANOESCALA INDUCIDO POR IONES RAPIDOS: HACIA UNA MODELIZACION Y...

BIODAÑADO EN LA NANOESCALA INDUCIDO POR IONES RAPIDOS: HACIA UNA MODELIZACION Y SIMULACION DETALLADAS ENTRE LAS MULTIPLES APLICACIONES TECNOLOGICAS DE LOS HACES DE IONES RAPIDOS, LA HADRONOTERAPIA ESTA DESPERTANDO MUCHO INTERES RECIENTEMENTE, CON LA APERTURA DE LOS PRIMEROS CENTROS DE PROTONTERAPIA EN ESPAÑA EN LOS ULTIMOS AÑOS. E... ver más

01/01/2021

42K€

Presupuesto del proyecto: 42K€

Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE MURCIA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 912

Financiación concedida El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto el día 2021-01-01 No tenemos la información de la convocatoria

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Líder del proyecto

UNIVERSIDAD DE MURCIA No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 912

Presupuesto del proyecto 42K€

Descripción del proyecto ENTRE LAS MULTIPLES APLICACIONES TECNOLOGICAS DE LOS HACES DE IONES RAPIDOS, LA HADRONOTERAPIA ESTA DESPERTANDO MUCHO INTERES RECIENTEMENTE, CON LA APERTURA DE LOS PRIMEROS CENTROS DE PROTONTERAPIA EN ESPAÑA EN LOS ULTIMOS AÑOS. ESTO SE DEBE A LOS CLAROS BENEFICIOS CLINICOS DE LOS IONES ENERGETICOS SOBRE LA RADIOTERAPIA CONVENCIONAL (CON ELECTRONES Y FOTONES), TANTO POR SU CONVENIENTE PERFIL DOSIS-PROFUNDIDAD COMO POR SU MAYOR PROBABILIDAD DE INACTIVAR CELULAS CANCERIGENAS PARA UNA DETERMINADA DOSIS SUMINISTRADA. ESTA ULTIMA VENTAJA NO PUEDE EXPLICARSE EN TERMINOS DEL DEPOSITO DE LA ENERGIA A NIVEL MACROSCOPICO, SINO QUE ESTA RELACIONADA CON LOS PATRONES COMPLEJOS DE EVENTOS DE DAÑADO QUE LOS IONES Y, PRINCIPALMENTE, SUS ELECTRONES SECUNDARIOS DE BAJA ENERGIA PRODUCEN A ESCALA NANOMETRICA, ES DECIR, EN VOLUMENES CON DIMENSIONES SIMILARES A LAS MOLECULAS SENSIBLES DE ADN. COMO CONSECUENCIA, UNA MODELIZACION Y SIMULACION PRECISAS Y DETALLADAS DEL BIODAÑADO EN LA NANOESCALA INDUCIDO POR IONES RAPIDOS ES UN REQUISITO PREVIO PARA UNA MAYOR OPTIMIZACION DE LA HADRONTERAPIA. ESTO ES ESPECIALMENTE CIERTO DADA LA RECIENTE APARICION DE LOS SENSIBILIZADORES DE LA HADRONTERAPIA BASADOS EN EL USO DE NANOPARTICULAS DE METALES DE TRANSICION, CUYOS MECANISMOS DE FUNCIONAMIENTO AUN NO SE COMPRENDEN COMPLETAMENTE. SIN EMBARGO, LOS CODIGOS MONTECARLO ACTUALES PARA LA SIMULACION DEL TRANSPORTE DE RADIACION CARECEN DE DISTRIBUCIONES DE PROBABILIDAD (SECCIONES EFICACES) LO SUFICIENTEMENTE PRECISAS PARA LA INTERACCION DE ELECTRONES DE BAJA ENERGIA CON MATERIALES BIOLOGICOS DIFERENTES DEL AGUA LIQUIDA Y PARA METALES DE TRANSICION Y SUS OXIDOS QUE FORMAN NANOPARTICULAS RADIOAMPLIFICADORAS, LO QUE DIFICULTA LA MODELIZACION Y LA COMPRENSION DE LOS MECANISMOS FISICO-QUIMICOS SUBYACENTES AL BIODAÑADO EN LA NANOESCALA INDUCIDO POR IONES RAPIDOS. EL PROYECTO NANOBIOSIMS TIENE COMO OBJETIVO COMBINAR UNA SERIE DE METODOS SEMIEMPIRICOS, DE PRIMEROS PRINCIPIOS Y MONTECARLO, CON EL FIN DE DESARROLLAR MODELOS MAS DETALLADOS Y PRECISOS PARA LA INTERACCION DE PARTICULAS CARGADAS, PARTICULARMENTE ELECTRONES DE BAJA ENERGIA (< 100 EV), CON BIOMATERIALES EN FASE CONDENSADA MAS ALLA DE LA APROXIMACION DEL AGUA LIQUIDA (ES DECIR, ADN Y OTRAS BIOMOLECULAS RELEVANTES, COMO PROTEINAS, LIPIDOS, ETC., PRESENTES EN ENTORNOS CELULARES), ASI COMO CON LOS METALES DE TRANSICION (ORO, PLATINO, HIERRO, CERIO...) Y SUS OXIDOS, COMUNMENTE UTILIZADOS PARA NANOPARTICULAS RADIOAMPLIFICADORAS. LA COMBINACION DE CALCULOS DE TEORIA DEL FUNCIONAL DE LA DENSIDAD DEPENDIENTE DEL TIEMPO Y EL FORMALISMO DIELECTRICO, JUNTO CON CORRECCIONES A LA PRIMERA APROXIMACION DE BORN, PROPORCIONARA SECCIONES EFICACES PRECISAS PARA LA INTERACCION DE ELECTRONES DE BAJA ENERGIA CON ESTOS MATERIALES. LA IMPLEMENTACION DEL NUEVO CONJUNTO DE SECCIONES EFICACES EN CODIGOS DE MONTECARLO PERMITIRA SIMULACIONES DETALLADAS DE LA TRAZA-ESTRUCTURA DE IONES RAPIDOS (PROTONES, IONES DE CARBONO) EN BLANCOS BIOLOGICOS COMPLEJOS, ASI COMO EN LAS PROXIMIDADES DE NANOPARTICULAS, CON EL FIN DE EVALUAR LA AGRUPACION DE EVENTOS DE DAÑADO EN BLANCOS NANOMETRICOS. SE ESPERA QUE TALES MEJORAS EN LA MODELIZACION DEL DAÑO BIOLOGICO POR HACES DE IONES EN LA NANOESCALA CONTRIBUYAN A UNA MEJOR COMPRENSION DE LOS MECANISMOS SUBYACENTES A LA HADRONOTERAPIA Y SU SENSIBILIZACION MEDIANTE NANOPARTICULAS Y, EVENTUALMENTE, A UNA MAYOR OPTIMIZACION DE ESTOS TRATAMIENTOS MEDICOS AVANZADOS. ACES DE IONES RAPIDOS\SIMULACION COMPUTACIONAL\NANOESCALA\MATERIALES BIOLOGICAMENTE RELEVANTES\DAÑADO POR RADIACION\NANOPARTICULAS RADIOSENSITIZADORAS\HADRONTERAPIA\ELECTRONES SECUNDARIOS

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