纳米颗粒放射增敏：从扩展局部效应建模到复合泊松加性杀伤生存修正框架及其碳点验证
医学物理
2022-02-16 v2
摘要
目的：构建解析模型以替代局部效应建模，用于预测纳米颗粒放射增敏的生物效应。方法：首先提出一种扩展局部效应模型，更全面地描述纳米颗粒介导的局部杀伤增强，但同时提出仍困难且需进一步研究的挑战性问题。作为替代局部效应建模的新方法，提出复合泊松加性杀伤生存修正框架，作为在LQ模型下各纳米颗粒每细胞假定等效均匀剂量独立加性杀伤的结果。由此推导基于该框架的复合泊松杀伤（CPK）模型，给出纳米颗粒介导LQ参数修正的一般表达式。为实用，还推导模型简化形式，作为仅对 {\alpha} 参数的浓度相关修正，其相对修正（alpha"/alpha）由平均数主导，并受每细胞纳米颗粒团聚影响。针对不同团聚状态，分别给出分散度因子 {\eta}=1 的单分散模型，与 2/3<{\eta}<1 的团聚模型，用于（alpha"/alpha）值的实用预测。主要结果：以碳点对HepG2细胞的放射增敏作初步验证，显示CPK模型高准确度。在碳点安全浓度范围（0.003–0.03 {\mu}g/{\mu}L）内，单分散与团聚模型相对增敏HepG2细胞克隆存活数据的预测误差均在2%以内。
引用
@article{arxiv.2111.00037,
title = {Nanoparticle Radiosensitization: from extended local effect modeling to a survival modificationframework of compound Poisson additive killing and its carbon dots validation},
author = {Hailun Pan and Xiaowa Wang and Aihui Feng and Qinqin Cheng and Xue Chen and Xiaodong He and Xinglan Qin and Xiaolong Sha and Shen Fu and Cuiping Chi and Xufei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.00037},
year = {2022}
}