Monosodium glutamate for accidental, retrospective, and medical dosimetry using electron spin resonance

Guidelli, Éder José; Lima, Iara Souza; Baffa, Oswaldo

doi:10.1007/s00411-018-0756-3

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“…This result is in agreement with literature, once 2-methyl-alanine is well known as presenting a sensitivity 70% higher than alanine (Soliman et al 2014). Also, MSG and Asn present good dosimetric properties but they are less sensitive than alanine (Guidelli et al 2018, Lima et al 2021.…”

Section: Esr and Measurementssupporting

confidence: 92%

“…The dosimetric sensitivity is determined by the molecular structure, which in turn could also influence the DEF once more sensitive materials could produce more free radicals for a given dose (Guidelli and Baffa 2014). Besides alanine, alternative materials with variable sensitivities have also been employed for ESR dosimetry application such as, 2-methyl-alanine (2MA) (Ikeya 1993, monosodium glutamate (MSG) (Guidelli et al 2018), and asparagine (Asn) (Lima et al 2021). Although alanine is still the most used due to several advantageous properties, these alternative materials could be employed to investigate how the intrinsic dosimetric sensitivity can influence the DEF.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Dose enhancement factor caused by gold nanoparticles: influence of the dosimetric sensitivity and radiation dose assessed by electron spin resonance dosimetry

Lima¹,

Guidelli²,

Baffa³

2021

Phys. Med. Biol.

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Gold nanoparticles have been extensively used to increase the sensitivity of radiation dosimeters. In this work, nanocomposites of alanine (Ala), 2-methylalanine (2MA), asparagine (Asn) and monosodium glutamate (MSG) containing gold nanoparticles were prepared. The influence of the mass percentage of gold (0.1% up to 3%), absorbed dose (2 Gy–10 kGy) and the intrinsic sensitivity of these materials on the dose enhancement factor (DEF) were investigated. The prepared nanocomposites were characterized by UV–vis absorption spectroscopy and dynamic light scattering technique. Electron spin resonance spectroscopy was employed to assess the dosimetric response. The results revealed that the gold nanoparticles aggregated in the nanocomposites of MSG and Asn but not in the Ala and 2MA samples. Higher DEFs were observed for materials with lower intrinsic sensitivities (Asn and MSG) and for lower doses of radiation, suggesting that the dosimetric response of the nanocomposite dosimeters is governed by the probability of radical recombination. The higher the radiation dose, gold mass percentage and/or intrinsic sensitivity of the dosimetric material, the higher the production of radiation-induced free-radicals, enhancing the probability of radical recombination and resulting in lower DEFs. These results bring new insights about the use of gold nanoparticles to the construction of more sensitive radiation dosimeters.

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Section: Esr and Measurementssupporting

confidence: 92%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Dose enhancement factor caused by gold nanoparticles: influence of the dosimetric sensitivity and radiation dose assessed by electron spin resonance dosimetry

Lima¹,

Guidelli²,

Baffa³

2021

Phys. Med. Biol.

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“…Como discutido no capítulo 4 (4.1.1, 4.1.2), os parâmetros espectroscópicos otimizados para as medidas de RPE foram 0,2 mW para potência de micro-ondas e 0.2 mT para amplitude de modulação. Entretanto, para fins dosimétricos, a relação sinal-ruído é mais relevante do que a resolução espectral, e as distorções espectrais são toleradas desde que a intensidade do sinal-ruído seja melhorada Lima;Baffa, 2018b). Para esse fim, nós adotamos os parâmetros otimizados de 2 mW para potência de micro-ondas e 1 mT para amplitude de modulação.…”

Section: Caracterização Dosimétricaunclassified

“…Além disso, devido à grande afinidade dos grupos amina com nanopartículas metálicas, foi realizada a caracterização de nanocompósitos de asparagina contendo nanopartículas de ouro (Asn), comparando com outros materiais dosimétricos já utilizados na literatura, tais como, alanina (ala), 2-metila-alanina (2MA) e glutamato monossódico (GMS) (Bermann F., 1971;Heydari et al, 2002;Waldeland et al, 2010;Malinen, 2011;Soliman et al, 2014;Wolfe et al, 2015;Guidelli E.J. ;Lima I.;Baffa O., 2018a), com o objetivo melhorar a sensibilidade dosimétrica, além de comparar o comportamento do fator de aumento de dose causado pelas nanopartículas de ouro com os diferentes aminoácidos e composto. Para isso, foram utilizadas técnicas de caracterização como a espectroscopia de absorção óptica na região do UV-Visível, espalhamento dinâmico de luz (DLS) e espectroscopia vibracional na região do infravermelho (FTIR).…”

Section: Capítulo 1: Introduçãounclassified

Dosimetria das radiações e reforço de dose produzido por nanopartículas de ouro em materiais tecido-equivalentes: alanina, 2-metilalanina, asparagina e glutamato monossódico

Lima¹

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Primeiramente venho confessar que os agradecimentos foi a última etapa dessa dissertação, até mesmo da correção final, isso porque tenho muito que agradecer, por essa razão, estava a cada dia acumulando motivos, detalhes e sentimentos. Infelizmente as palavras não serão suficientes diante da minha gratidão, mas assim o farei. Sou muito grata a Aquele que sempre esteve ao meu lado, meu Tudo, minha inspiração. Durante esses dois anos posso dizer que foram os mais prósperos em minha vida, principalmente devido ao fato que tenho dois excelentes professores, tutores e amigos. Sou realmente grata ao professor Baffa (Bigboss) e ao professor Éder (Nanoboss) meus exemplos. Ao professor Dr, Arthur do departamento de Química, por sempre disponibilizar reagente, ao Dr. Alexandre Collelo, e a toda equipe do setor de Radioterapia do Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto, pelas irradiações, pelo qual se concretizou meu trabalho. A professora Dr. Anne Skinner pelas sugestões e correções do primeiro artigo e a professora Dr. Ângela pelo apoio nas simulações. Aos técnicos dos laboratórios, Carlos Brunello, meu querido Carlão pelas conversas sobre violão e sugestões de barzinho (nunca visitei), e ao Eldereis pela paciência e disponibilidade em irradiar todos aqueles dosímetros, considerando aquelas doses altíssimas que levava quase o dia inteiro, grata. A universidade de São Paulo, à Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto, a todos os funcionários do Departamento de Física pelo apoio e informações. Aos meus colegas de laboratório pelo companheirismo, amizade e pelas boas risadas e piadas sem graças, por todos os cafés preparados (somo todos viciados), pelas parodias e danças, sem falar daquelas sexta-feira frias e cinzas ouvindo músicas da bad, grata por fazerem parte deles. Por todas as vezes que aqueles dosímetros não funcionaram, pelos tubos de quartzo entupidos (tornei-me especialista em remove-los), pelas correções das figuras (Nanoboss estou melhorando), pelas simulações (Bigboss variei todos aqueles parâmetros). E quase para finalizar aos meus familiares e amigos, que foram essenciais em todas as etapas. A minha querida amiga Sudi (Azizam, Sudabela) ashegatan, com você tive excelentes momentos, nunca a esquecerei, grata por tudo. A Setti pelo carinho e doçura, a Carlis pela amizade, parceira dos forrós e das canções, a Jenny, por todas os momentos que cozinhamos juntas. E nessa tendência, a uma grande pessoa que conheci no término do meu trabalho, pelo qual sou muito grata, em você senhorita Vitória encontrei uma das amizades mais sinceras e puras que já tive, sou lhe grata por tudo que tem feito, sua companhia em todas as madrugadas estudando juntas foi e será as melhores escolhas que fiz aqui em Ribeirão Preto, ao apoio, aos aconselhamentos, as conversas, as risadas, enfim, por tudo, você realmente conhece minha alma de pada-à-pada. E por fim, as agências de fomento, FAPESP, CAPES e CNPq, pelo financiamento da pesquisa e pelo apoio financeiro para o desenvolvimento desse trabalho.

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A new EPR dosimeter based on glutamic acid for radiation processing application

Beshir

Soliman

Abdel-Fattah

et al. 2019

Radiat Environ Biophys

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Monosodium glutamate for accidental, retrospective, and medical dosimetry using electron spin resonance

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Dose enhancement factor caused by gold nanoparticles: influence of the dosimetric sensitivity and radiation dose assessed by electron spin resonance dosimetry

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Dosimetria das radiações e reforço de dose produzido por nanopartículas de ouro em materiais tecido-equivalentes: alanina, 2-metilalanina, asparagina e glutamato monossódico

A new EPR dosimeter based on glutamic acid for radiation processing application

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