Medición de temperatura por medio de sensores FBG en esferoides 3D de cáncer de mama expuestos a radiación microondas

Abstract

En este documento se presentan los resultados de la caracterización de la temperatura en esferoides de cáncer de mama expuestos a tratamientos de hipertermia (HT). La hipertermia es una alternativa a los tratamientos convencionales para el cáncer, como lo son la cirugía, la radioterapia (RT) y la quimioterapia (QT), que tienen potenciales repercusiones funcionales, estéticas, emocionales y psicológicas que impactan significativamente en la calidad de vida de los pacientes.

Para conseguir las temperaturas requeridas en los tratamientos de hipertermia se hizo uso de dos sistemas de radiación por microondas. Un esquema de alta potencia basado en el uso de un magnetrón extraído de un horno microondas y otro de potencia moderada basado en el uso de amplificadores de estado sólido. El sujeto de prueba fueron esferoides de la línea celular MCF-7.

Para la medición de la temperatura fue diseñada una placa de cultivo prototipo con sensores FBGs embebidos en sus pozos. Esta placa se construyó haciendo uso de modelado por deposición fundida y se caracterizó bajo condiciones controladas de laboratorio.

Como resultado de las pruebas se obtuvieron curvas de caracterización de temperatura ante distintos esquemas de radiación. El desempeño de los sensores no se vio alterado al estar expuestos a un ambiente de fuerte interferencia electromagnética lo que permitió poder llevar a cabo mediciones en tiempo real. Basados en los resultados obtenidos con este sistema de caracterización, se proponen modificaciones para el mejoramiento de su desempeño. (Texto tomado de la fuente)

The following document presents the results of temperature characterizations in breast cancer cell spheroids exposed to hyperthermia (HT) treatments. Hyperthermia is an alternative to conventional treatments of breast cancer; treatments such as surgery, radiotherapy (RT) and chemotherapy (QT), which have potential functional, esthetic, emotional and psychological repercussions that significantly impact the quality of life of patients. To achieve an increase in temperature for HT treatments, two microwave radiation systems were used. A high power setup based on the use of a magnetron extracted from a microwave oven and another of moderate power based on the use of solid state amplifiers. The test subject were spheroids from the MCF-7 cell line. For the temperature measurement, a prototype culture plate was designed with FBGs sensors embedded in its wells. This plate was constructed using fused deposition modeling and characterized under controlled laboratory conditions. As a result of the tests, temperature characterization curves were obtained under different radiation schemes. The performance of the sensors was not affected by being exposed to an environment of strong electromagnetic interference, which allowed measurements in realtime. Based on the results obtained with this characterization system, modifications are proposed to improve its performance.