Pesquisa

Ainda o processo de quebra do DNA devido ao impacto de uma partícula carregada energética não é bem conhecido. Por esta razão começamos a estudar o processo de interação de partículas carregadas, por enquanto prótons e partículas alfas, usando técnicas de dinâmica molecular quântica, em particular a Teoria da Funcional de Densidade Dependente do Tempo (TD-DFT). Desta forma, visamos entender como evolui o DNA depois de ser atingido por uma partícula carregada.

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Proton-DNA interaction. The blue surface represents a given electronic density isosurface. The electron capture process can be observed.

Desenvolvimento de um sistema computacional para a simulação da interação da radiação ionizante com o material genético humano.

 

Descrição: A interação das radiações ionizantes com os seres vivos produz dano no DNA. Este dano está relacionado com o surgimento do câncer, assim como com seu tratamento mediante a Radioterapia. O ramo da ciência que estuda os efeitos biológicos provocados pelas radiações ionizantes é chamado Radiobiologia. Há dois métodos principais usados nestes estudos, o experimental e o computacional. O primeiro destes está baseado em estudos in vitro com células expostas à radiação e o segundo, no desenvolvimento de modelos biofísicos em conjunto com códigos para simular o transporte de radiação pelo método Monte Carlo. O método experimental tem limitações para reproduzir variadas condições de irradiação, configurações do DNA, entre outros parâmetros. As simulações biofísicas permitem fazer estudos variando muitos parâmetros e discriminar por fatores que são praticamente impossíveis de discriminar em estudos in vitro. Ambos os métodos são complementares. O projeto europeu GEANT4-DNA está trabalhando no desenvolvimento de um pacote para simular o transporte de íons e elétrons até energias muito baixas (elétrons até 0.025 eV) para ser usado na área da Nanodosimetria em Radiobiologia. Nós estamos inseridos nesse projeto como colaboradores. O nosso papel é desenvolver modelos biofísicos para validar o sistema GEANT4-DNA.Temos como objetivo desenvolver um modelo geométrico do material genético humano, tendo em conta os seis níveis de organização deste e das três principais configurações do DNA (A, B e Z). Um modelo biofísico atualizado será criado para simular o processo do geração do dano no DNA depois do impacto de uma partícula ionizante (dano direto) o de uma espécie química produzida pela radiólise da água (dano indireto). Ao final, espera-se ter uma ferramenta computacional para predizer a efetividade biológica de feixes de fótons, elétrons e íons leves, usados na Radioterapia ou no Radiodiagnóstico.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Graduação: (2) . Integrantes: Mario Antonio Bernal Rodriguez – Coordenador. Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – Auxílio financeiro.

Nanodosimetria na radiobiologia de feixes de íons rápidos empregados em radioterapia de câncer

Descrição: Uso do método Monte Carlo para simular detalhadamente o transporte de íons e elétrons em água líquida. Fazer simulações para determinar as probabilidades de danos ao DNA feitos pelas radiações.. Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. Alunos envolvidos: Mestrado acadêmico: (1) . Integrantes: Mario Antonio Bernal Rodriguez – Integrante / Carlos Eduardo de Almeida – Coordenador / Evangelina Souza – Integrante. Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Auxílio financeiro. Número de produções C, T & A: 5

Validation of the Treatment Planning System PLANEX

Descrição: Validação do sistema computadorizado em 2D para o planejamento de tratamentos de teleterapia.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Mario Antonio Bernal Rodriguez – Coordenador. Financiador(es): Agencia Internacional de Energía Atómica – Auxílio financeiro.

Dose determination with plane- parallel ionization chambers in therapeutic electron and photon beams.

Descrição: Projeto para avaliar o uso de câmaras de ionização plano-paralelas em feixes de elétrons de alta energia, usados no tratamento do câncer.. Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. Integrantes: Mario Antonio Bernal Rodriguez – Integrante / José Luis Alonso – Integrante / Rodolfo Alfonso – Integrante / Ileana SIlvestre – Integrante / Adrián Pérez – Integrante / Jorge Morales – Integrante. Financiador(es): Organismo Internacional de Energia Atômica – Cooperação.