Absorber neutrones con nanopartículas de boro

Los científicos que estudian las aplicaciones de la nanotecnología en la atención médica han descubierto que las nanopartículas de boro son prometedores en la lucha contra el cáncer.

Boron, en su forma a granel, es un elemento que se utiliza para controlar la velocidad de las reacciones en los reactores nucleares mediante la absorción de neutrones. Los neutrones son partículas sin carga que, junto con los protones (partículas cargadas positivamente), forman el núcleo de los átomos.

Cuando los neutrones chocan con el núcleo de los átomos, como el uranio, que hacen que el átomo de uranio a la fisión (dividido en otros dos átomos más pequeños) y generar energía. Debido a que puede absorber neutrones, boro se puede utilizar para detener la reacción.

Hay dos tipos de átomos de boro (llamados isótopos) se producen de forma natural. El tipo de átomo de boro que se produce con mayor frecuencia, aproximadamente el 80 por ciento del tiempo, tiene 5 protones y 6 neutrones en su núcleo. Debido a que se suma a 11 neutrones, se llama de boro-11.

El boro que se produce naturalmente el otro 20 por ciento del tiempo tiene 5 protones y 5 neutrones y se llama de boro-10. Es este isótopo que es bueno en neutrones absorbentes. Teóricos nucleares dicen que el boro-11 es más estable que el boro-10 debido a que los neutrones están emparejados en boro-11 pero el quinto de neutrones en boro-10 es desapareado. Por lo tanto, si un neutrón se pasea por el neutrón no apareado, se agarra de la misma.

Los investigadores están entregando nanopartículas de boro a los tumores de cáncer utilizando métodos de administración de fármacos dirigidos y luego irradiar el tumor con neutrones. Cuando boro absorbe un neutrón, se divide y envía partículas cargadas, llamadas partículas alfa, que destruyen las células cancerosas.

No se puede irradiar directamente el tumor con partículas alfa, porque son partículas de corto alcance que no serían capaces de penetrar a través del cuerpo al tumor. En su lugar, los investigadores utilizan la partícula más largo alcance, el neutrón, que se transforma en el corto plazo, las partículas alfa muy destructivo.

Cuando absorbe neutrones de boro que produce partículas alfa destructivas en un tumor, concentrándose de manera efectiva el efecto de los neutrones y permitiendo que una dosis baja de neutrones para matar el tumor. Aunque neutrones simplemente pasan a través de la mayoría de materiales, algunos otros átomos en el cuerpo absorben neutrones que causan daño al tejido sano. Al mantener la dosis de neutrones tan bajas como sea posible, se minimiza el daño al tejido sano.


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