Ionizing Radiation Synthesis of Hydrogel Nanoparticles of Gelatin and Polyethylene Glycol at High Temperature.

Nanohydrogel particles of polyethylene glycol (PEG), gelatin (GEL), and PEG-GEL mixtures (MIXs) were synthesized with a high electron beam and 60Co gamma-ray radiation. The relatively novel technique of Asymmetrical Flow Field Flow Fractionation (AF4 or AFFFF) coupled to a Multi-Angle Laser Light Scattering (MALLS) detector was mainly used to determine the hydrodynamic diameter (Dh) of the radiation-synthesized PEG, GEL, and PEG-GEL nanohydrogel particles. Our approach to achieving nanohydrogel particles is to enhance the intracrosslinking reactions and decrease the intercrosslinking reactions of the C-centered radicals of the PEG and GEL. The intracrosslinking reactions of these free radicals were enhanced via irradiation at temperatures of 77-80 °C and using a high dose rate and pulsed irradiation. The shorter average distance between the C-centered free radicals on the backbone of the thermally collapsed PEG and GEL chain, due to the destruction of hydrogen bonds, enhances the intracrosslinking reactions. It was observed that increasing the dose and dose rate decreased the Dh. DLS results lined up with AF4 measurements. This study provides researchers with a clean method to produce GEL-PEG hydrogels without the use of toxic reagents. Particle size can be tuned with dose, dose rate, and temperature as demonstrated in this work. This is ideal for medical applications as the use of ionizing radiation eliminates toxicity concerns and provides simultaneous sterilization of the material.

Radioprotective effects of dimethyl sulfoxide in two biological systems

Certos compostos químicos säo conhecidos como capazes de oferecer proteçäo a sistemas "in vivo" ou "in vitro" expostos a radiaçäo gama. O dimetilsulfóxido (DMSO) é conhecido como radioprotetor químico para bactérias e células de mamíferos em cultura. O presente estudo foi conduzido a fim de: a) confirmar dados de outros autores que descrevem capacidade radioprotetora de DMSO para camundongos; b) estabelecer se esse comportamento protetor poderia ser evidenciado num sistema químico "in vitro" que utiliza proteínas do cristalino bovino como alvo. Camundongos fêmeas albinas heterozigotas foram utilizadas para os estudos de sobrevida aos 30 dias da irradiaçäo com 9Gy de 60Co (taxa de dose: 4,5 Gy/min) injetados 1 h antes com 2000 mg/Kg de DMSO intraperitonealmente. Foram também analizadas as curvas de peso corporal durante o mesmo período. Os estudos ao nível molecular foram realizados mediante a adiçäo de DMSO IM a uma série de soluçöes protéicas obtidas à partir de cristalinos bovinos e 10 minutos após irradiada com 5 diferentes doses entre 5.000 e 25.000 Gy de 60Co (taxa de dose média: 14 Gy/min). Após a irradiaçäo foram realizadas medidas espectrofotométricas a 600 nm e de grupo tiol livre para avaliar as modificaçöes induzidas pela radiaçäo. O DMSO foi capaz de evitar o aumento de turbidez das soluçöes, bem como o aumento de grupos sulfidrílicos livres produzidos pela radiaçäo. Os resultados mostraram também que este composto químico fornece uma proteçäo razoável reduzindo a letalidade em camundongos produzida por exposiçöes à radiaçäo na faixa de dose que afeta a capacidade funcional dos sistema hematopoiêtico e o trato gastrointestinal