El Potencial de la Hidroxiapatita Dopada como Sensor Termoluminiscente de Radiación ionizante

Susana López Ortiz; Ventura Rodríguez-Lugo; Lesly Sabina Villaseñor-Cerón; María Isabel Reyes-Valderrama; Daniela Edith Salado-Leza; Demetrio Mendoza-Anaya

doi:10.29057/icbi.v8iEspecial.6310

Susana López Ortiz Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0003-4344-400X
Ventura Rodríguez-Lugo Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-8767-032X
Lesly Sabina Villaseñor-Cerón Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0001-7549-6272
María Isabel Reyes-Valderrama Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo https://orcid.org/0000-0002-1912-7998
Daniela Edith Salado-Leza Universidad Autónoma de San Luis Potosí https://orcid.org/0000-0001-9576-0560
Demetrio Mendoza-Anaya Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares https://orcid.org/0000-0003-2154-2565

DOI: https://doi.org/10.29057/icbi.v8iEspecial.6310

Palabras clave: Hidroxiapatita, Termoluminiscencia, Tierras raras, Nanopartículas, radiación ionizante

Resumen

El uso pacífico de la radiación ionizante se ha extendido en todos los sectores de la sociedad, pero principalmente en el área médica, generando la necesidad de desarrollar sistemas que permitan medir de manera precisa la energía depositada por la radiación. La termoluminiscencia es una propiedad óptica que presentan ciertos materiales semiconductores después de ser expuestos a esta radiación. Uno de ellos es la hidroxiapatita sintética, cuyas propiedades son similares a la natural, constituyente principal del tejido óseo. En este trabajo, se presentan resultados de la síntesis, caracterización y respuesta termoluminiscente de hidroxiapatita pura y dopada, sintetizada por el método hidrotermal convencional y asistido por microondas, usando como dopantes Eu, Dy₂O₃ y nanopartículas de Ag. Los resultados obtenidos demuestran que es posible desarrollar un sistema con capacidad de detectar y medir la dosis de radiación recibida y que la respuesta termoluminiscente está en función del método, los precursores, las condiciones de síntesis, y la concentración del dopante.

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Abaza, A. (2018). New Trend in Radiation Dosimeters. American Journal of Modern Physics, 7, 21. https://doi.org/10.11648/j.ajmp.20180701.13

Alvarez, R., Rivera, T., Guzman, J., Piña-Barba, M. C., & Azorin, J. (2014). Thermoluminescent characteristics of synthetic hydroxyapatite (SHAp). Applied Radiation and Isotopes, 83(PartC), 192–195. https://doi.org/DOI:101016/japradiso201304011

Andisco, D., Blanco, S., & Buzzi, A. E. (2014). Dosimetría en radiología. Revista Argentina de Radiología, 78, 114–117. https://doi.org/10.1016/j.rard.2014.06.010

Azorín Nieto, J. (2004). Thermoluminescence Dosimetry (TLD) and its Application in Medical Physics. AIP Conference Proceedings, 724(1), 20–27. https://doi.org/10.1063/1.1811814

Barrera-Villatoro, A., Boronat, C., Rivera, T., Correcher, V., Garcia-Guinea, J., & Zárate M, J. (2017). Cathodoluminescence Response of Natural and Synthetic Lanthanide-rich Phosphates (Ln 3+ : Ce, Nd). Radiation Physics and Chemistry, 141. https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2017.07.027

Borbón-Nuñez, H. A., Cruz-Vázquez, C., Bernal, R., Kitis, G., Furetta, C., & Castaño, V. M. (2014). Thermoluminescence properties of sintered ZnO. Optical Materials, 37, 398–403. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.optmat.2014.06.034

Borchi, E., Furetta, C., Kitis, G., Leroy, C., Sussman, R. S., & Whitehead, A. J. (1996). Assessment of CVD diamond as a thermoluminescence dosemeter material. Radiation Protection Dosimetry, 65(1–4), 291–295. http://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:28041186

Bos, A. J. J. (2006). Theory of thermoluminescence. RADIATION MEASUREMENTS, 41, S45–S56. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2007.01.003

Chapman, M. R., Miller, A. G., & Stoebe, T. G. (1979). Thermoluminescence in hydroxyapatite. Medical Physics, 6(6), 494–499. https://doi.org/doi:10.1118/1.594611

Chmielewski, A. G., & Haji-Saeid, M. (2004). Radiation technologies: past, present and future. Radiation Physics and Chemistry, 71(1), 17–21. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2004.05.040

CHOPPIN, G. R., LILJENZIN, J.-O., & RYDBERG, J. A. N. (2002). CHAPTER 7 - Radiation Effects on Matter**This chapter has been revised by Prof. T. Eriksen, Royal Institute of Technology, Stockholm (G. R. CHOPPIN, J.-O. LILJENZIN, & J. A. N. B. T.-R. and N. C. (Third E. RYDBERG (eds.); pp. 166–191). Butterworth-Heinemann. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978-075067463-8/50007-8

Daneshvar, H., Shafaei, M., Manouchehri, F., Kakaei, S., & Ziaie, F. (2019). The role of La, Eu, Gd, and Dy lanthanides on thermoluminescence characteristics of nano-hydroxyapatite induced by gamma radiation. SN Applied Sciences, 1(10). https://doi.org/10.1007/s42452-019-1162-4

Daneshvar, H., Shafaei, M., Manouchehri, F., Kakaei, S., & Ziaie, F. (2020). Influence of morphology and chemical processes on thermoluminescence response of irradiated nanostructured hydroxyapatite. Journal of Luminescence, 219, 116906. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2019.116906

Donya, M., Radford, M., ElGuindy, A., Firmin, D., & Yacoub, M. H. (2014). Radiation in medicine: Origins, risks and aspirations. Global Cardiology Science & Practice, 2014(4), 437–448. https://doi.org/10.5339/gcsp.2014.57

Duragkar, A., Muley, A., Pawar, N. R., Chopra, V., Dhoble, N. S., Chimankar, O. P., & Dhoble, S. J. (2019). Versatility of thermoluminescence materials and radiation dosimetry – A review. Luminescence, 34(7), 656–665. https://doi.org/doi:10.1002/bio.3644

Elliyanti, A. (2019). An introduction to nuclear medicine in oncological molecular imaging. AIP Conference Proceedings, 2180(December). https://doi.org/10.1063/1.5135559

Estrada Guerrero, R. F., Mendoza-Anaya, D., González Martínez, P., Pérez-Hernández, R., & Salas Castillo, P. (2003). Thermoluminescence induced by UV radiation in mixed systems of ZrO2-La2O3 AND ZrO2 -CeO2 . In Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales (Vol. 23, pp. 46–49). scielon .

Mendoza-Anaya, D., Flores-Díaz, E., Mondragón-Galicia, G., Fernández-García, M. E., Salinas-Rodríguez, E., Karthik, T. V. K., & Rodríguez-Lugo, V. (2018). The role of Eu on the thermoluminescence induced by gamma radiation in nano hydroxyapatite. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 29(18), 15579–15586. https://doi.org/10.1007/s10854-018-9147-4

Mohan, G., T P, A. H., A J, J., K M, S. D., Narayanasamy, A., & Vellingiri, B. (2019). Recent advances in radiotherapy and its associated side effects in cancer—a review. The Journal of Basic and Applied Zoology, 80(1), 14. https://doi.org/10.1186/s41936-019-0083-5

Ortiz, S. L., Avila, J. H., Gutierrez, M. P., Gomez-Pozos, H., Karthik, T. V. K., & Lugo, V. R. (2017). Hydrothermal synthesis and characterization of hydroxyapatite microstructures. 2017 14th International Conference on Electrical Engineering, Computing Science and Automatic Control, CCE 2017, November. https://doi.org/10.1109/ICEEE.2017.8108902

Silindir Gunay, M., & Ozer, Y. (2009). Sterilization methods and the comparison of E-Beam sterilization with gamma radiation sterilization. FABAD J Pharm Sci, 34, 43–53.

Villaseñor Cerón, L. S., Rodríguez Lugo, V., Arenas Alatorre, J. A., Fernández-Garcia, M. E., Reyes-Valderrama, M. I., González-Martínez, P., & Mendoza Anaya, D. (2019). Characterization of hap nanostructures doped with AgNp and the gamma radiation effects. Results in Physics, 15(March), 102702. https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102702

Zarinfar, A., Shafaei, M., & Ziaie, F. (2015a). Synthesis, Characterization and Thermoluminescence Properties of Nano-Structure Gadolinium Doped Hydroxyapatite (HAP:Gd). Procedia Materials Science, 11, 293–298. https://doi.org/10.1016/j.mspro.2015.11.075