Kulabdullaev Gayratulla Asatovichning
Fizika-matematika fanlari doktori (DSc) dissertatsiyasi himoyasi haqida e’lon
I. Umumiy ma’lumotlar.
Dissertatsiya mavzusi, ixtisoslik shifri (ilmiy daraja beriladigan fan tarmog‘i): “VVR-SM reaktorida gadoliniy neytron qamrash terapiyasining yadro fizikaviy asoslari”, 01.04.08 – “Atom yadrosi va elementar zarrachalar fizikasi. Tezlashtiruvchi texnika” (fizika-matematika fanlari)
Dissertatsiya mavzusi ro‘yxatga olingan raqam: B2026.2.DSc/FM323.
Dissertatsiya bajarilgan muassasa nomi: O‘zbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasi Yadro fizikasi instituti.
IK faoliyat ko‘rsatayotgan muassasa nomi, IK raqami: Yadro fizikasi instituti, DSc.05/2025.27.12.FM/T.13.01.
Rasmiy opponentlar: Olimov Kosim, fizika-matematika fanlari doktori, professor; Artemov Sergey Viktorovich, fizika-matematika fanlari doktori, professor; Usmonov Pazlitdin Nuritdinovich, fizika-matematika fanlari doktori, professor.
Yetakchi tashkilot: Mirzo Ulug‘bek nomidagi O‘zbekiston milliy universiteti.
Dissertatsiya yo‘nalishi: nazariy va amaliy ahamiyatga molik.
II. Tadqiqotning maqsadi VVR-SM tadqiqot reaktorida gadoliniy neytron qamrash terapiyasi (Gd-NQT)ning yadro-fizikaviy asoslarini ishlab chiqish va uning tamoyillarini eksperimental jihatdan asoslashdan iborat.
III. Tadqiqotning ilmiy yangiligi:
atom yadrolarining rezonans uyg‘ongan holatlarini eksperimental tadqiq qilish, fon neytroni va unga bog‘liq gamma nurlanishlarini minimallashtirish bilan neytron qamrash terapiyasi uchun yuqori aniqlikdagi o‘lchashlarni amalga oshirishga mo‘ljallangan, optimal oqim zichligi va geometrik o‘lchamlari hamda samarali biologik himoyaga ega bo‘lgan shakllangan epiissiq neytron nurlarini o‘z ichiga olgan eksperimental kompleks ishlab chiqilgan va ishga tushirilgan;
birinchi marta biologik ekvivalent muhitda yutilgan doza quvvatini shakllantirishga tabGd izotoplaridagi ikkilamchi elektronlar, gamma kvantlari va neytron qamrash reaksiyalari mahsulotlarining hissasi miqdoriy baholandi, VVR-SM reaktoridagi epiissiq neytronlari bilan nurlatish paytida bu 0,2845 Gy/s ni tashkil etdi va “epiissiq neytron nuri – Gd – biologik muhit” tizimining doza xususiyatlari aniqlangan;
birinchi marta epiissiq neytronlar maydonida tabiiy gadoliniy izotoplarida neytronlar keltirib chiqaradigan reaksiyalarning turli kanallarining doza hosil qilish hissalari aniqlangan va qisqa muddatli radionuklidlarning hosil bo‘lishi hamda chiziqli energiya uzatilishi (ChEU) yuqori bo‘lgan zarrachalar emissiyasi bilan bog‘liq (n,α), (n,2n) va (n,t) reaksiya kanallarining ilgari hisobga olinmagan hissalari aniqlangan;
40-250 keV energiya diapazonida yumshoq γ-nurlanish emissiyasi bilan biologik to‘qimalarda yutiluvchi va Oje elektronlarining sezilarli darajada hosil bo‘lishiga olib keluvchi 153Gd hamda 155Gd izotoplari Gd-NQT uchun samarali izotoplar ekanligi aniqlangan;
birinchi marta VVR-SM reaktorining ixtisoslashgan kanalida epiissiq neytron oqimi bilan nurlatish paytida biologik to‘qimadagi 1 ppm tabGd uchun neytron va foton kerma quvvati va bu qiymatlar tabGd neytron qamrash terapiyasida yutilgan dozani hisoblash uchun zarurligi aniqlangan;
birinchi marta tabGd-NQT paytida “Magnevist” preparatining farmakokinetikasini, o‘simta to‘qimasida tabiiy gadoliniyning to‘planishi va konsentratsiyasini hamda uning o‘zini yutilishini hisobga oladigan YuDni hisoblash uchun yarim empirik formula olingan;
tabGd neytron qamrash terapiyasi paytida bosh, bo‘yin va ko‘z o‘simtalarida yutilgan dozani maksimal darajada oshirish uchun ma’lum bir fazoviy o‘simta lokalizatsiyasi uchun neytron oqimi zichligi va energiya spektri parametrlarining optimal qiymatlarini hisobga olish hamda aniqlashga imkon beradigan fizik model ishlab chiqilgan;
“Magnevist” preparatini neytron qamrash terapiyasi vaqtida o‘simtalarda tabiiy gadoliniy to‘planishini ta’minlovchi transport vositasi sifatida qo‘llash mumkinligi aniqlangan, unda nurlatishni boshlanishning optimal vaqti preparat o‘simta ichiga yuborilgandan so‘ng 15 daqiqa va mushak ichiga yuborilgandan so‘ng 20 daqiqa ekani aniqlangan;
birinchi marta epiissiq neytronlar oqimi zichligi 7×107 n/(sm²·s) bo‘lganda, tabGd-NQT davomida o‘simta hujayralari nekrozini keltiruvchi yutilgan dozani hosil qilish etarli ekanligi hamda buning uchun o‘simta hujayralari yadrolarida gadoliniyning mavjud bo‘lishi shart emasligi aniqlangan.
IV. Tadqiqot natijalarining joriy qilinishi: VVR-SM reaktori bazasida gadoliniy neytron qamrash terapiyasining yadroviy-fizik asoslari bo‘yicha olingan natijalarga asoslanib:
NQT sohasidagi tadqiqotlar uchun VVR-SM reaktorida yaratilgan epiissiq neytronlar dastasi, shuningdek, epiissiq neytronlarning chiqarilgan nurlari bilan xavfsiz ishlash uchun qurilgan maxsus boks-xona; tabiiy gadoliniyni (tabGd) neytron qamrash terapiyasida qo‘llashning asoslangan imkoniyatlari; NQT paytida tabiiy gadoliniy izotoplaridagi yadroviy reaksiyalarning, shu jumladan, yuqori samarali ikkilamchi zarralar va qisqa yashovchi radionuklidlar hosil bo‘lishi bilan boruvchi reaksiyalarning aniqlangan dozaga hissalari; Gd-NQT uchun eng samarali izotoplarning asoslangan tanlovi, “Magnevist”ni NQT paytida tabGd ni o‘simtaga etkazib berish uchun transport preparati sifatida qo‘llashning tasdiqlangan imkoniyati; tabGd-NQTda yutilgan dozani hisoblash uchun VVR-SM reaktorining ixtisoslashtirilgan kanalining epiissiq neytron nurlari bilan nurlatish paytida biologik to‘qimalarda va undagi 1 ppm tabGd uchun neytron hamda foton kerma quvvatlariining aniqlangan qiymatlari; “Magnevist” bilan tabiiy Gd-NQT paytida yutilgan dozani hisoblashning to‘g‘riligini aniqlaydigan o‘rnatilgan yadroviy-fizik jarayonlar; “Magnevist” preparati bilan tabGd-NQT tadqiqotlarida yutilgan dozani aniqlash uchun olingan yarim empirik formula; Inson eritrotsitlariga in vitro halokatli ta’sir ko‘rsatish va “Magnevist” bilan Gd-NQT ning o‘simtaga qarshi yuqori samaradorligini aniqlash uchun gadoliniy neytron qamrash reaksiyasi mahsulotlari energiyasining aniqlangan etarliligi; Gd-NQT chog‘ida bosh, bo‘yin va ko‘z o‘simtalarini nurlantirishda uytilgan dozani maksimal darajada oshirish uchun tushayotgan epiissiq neytron nurini individual modellashtirish imkoniyati; O‘simta kesmalarini oqim zichligi pastroq bo‘lgan epiissiq neytron nurlari bilan nurlantirishda Gd-NQ reaksiyasining aniqlangan zararli ta’siri; in vivo tajribalarda (C180 shtamli sarkoma o‘simtasi yuqtirilgan sichqonlarda) sinovdan o‘tkazilishi Respublika ixtisoslashtirilgan neyroxirurgiya ilmiy-amaliy tibbiyot markazida (RINIATM) DFTD-9-sonli “Bosh miya o‘smalarini tashxislash va jarrohlik yo‘li bilan davolash usullari majmuasi” ilmiy loyihasi (2015) doirasida (RINIATMning 2025-yil 9-dekabrdagi 01-06/989-son ma’lumotnomasi), shuningdek, O‘zbekiston Respublikasi Sog‘liqni saqlash vazirligining 2023-yilda chop etilgan uslubiy tavsiyalarida (23 bet) amaliyotga joriy etilgan.
shunindek, chet ellik tadqiqotchilar tomonidan qo‘llanilgan hammasi bo‘lib 35 ta iqtibos mavjud (Nuclear Energy and Technology, 5(4), 2019; Nuclear Instrumens and Methods in Physics Research A, 989, 2021; Arxіv klіnіchnoї ta eksperimental`noї medisini, № 1(23), 2014; Yaderna fіzika ta energetika T. 14, № 4, p. 350-355, 2013); Asean Journal on Science & Technology for Development, Vol 35, No 3, 2018, p.209-212; Radiological Physics and Technology, Vol 17, 2024; Bitlis Eren University Journal of Science and Technology 6 (1), 13-15, 2016; Repors of Practical Oncology & Radiotherapy (2018) p.1-12; Journal of Drug Delivery Science and Technology 2018, p. 457-466; Biochemical and Biophysical Research Communications 568 (2021) 23-29; Optimisation of Filter Compositions in Boron Neutron Capture Therapy, Thezis to obtain the degree of Master of Science at the Delft University of Technology) Degree of Doctor of Philosophy); Rossiyskie nanotexnologii, 2019, tom 14, № 3–4, s. 59–63.; Ixtiro patenti tavsifi RU2731649C1, Xalqaro patent klassifikatsiyasi (XPK) bo‘yicha 2020-yilgi Rossiya patenti; Magnetohydrodynamics, october 2018 54(3):299-308; Nanotechnologies in Russia, 2019, Vol. 14, Nos. 3–4, pp. 144–148 ); International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Vol 9, Issue 6, 2017, p.74-79., Voronej University, Rossiya; va boshq.).
Natijalardan foydalanish texnologik va tibbiy tadqiqotlar uchun VVER-440 yonilg‘i agregatlari asosida tadqiqot reaktorlarining issiqlik gidravlikasi bo‘yicha hisob-kitoblarni amalga oshirish; VVR-SM ilmiy-tadqiqot reaktorining 5-gorizontal kanalida neytron tasvirlarini olish qurilmasini ishlab chiqish bo‘yicha hisob-kitoblarni amalga oshirish; reaktor modeli parametrlarini tadqiqot reaktorining neytron nurlari xarakteristikasiga ta’sirini o‘rganishga imkon berdi; epiissiq neytronlar va Gd-NQ qamrash reaksiyasi nurlanishlari bilan o‘simtani nurlatishdan so‘ng 24 soat davomida bu to‘qimalarida nekroz rivojlanishi dinamikasini kuzatish imkonini beruvchi inson miya o‘smtalarining biopsiya namunalari asosidagi biologik modelni ishlab chiqish imkonini berdi. Ushbu model asosida gadoliniy ishtirokida epiissiq neytronlar bilan nurlatishning har xil turdagi o‘simta kesimlariga ta’sirini baholash usuli yaratildi; ShIELD-HIT12A dasturi yordamida Gd-NQTda 157Gd izotopi bilan gadoliniy atom yadrolarining har bir parchalanishi uchun saraton terapiyasi vaqtida olingan nurlatish dozalarini aniqlash; bosh miya o‘simtalarini davolashda Gd-NQT usulining radiobiologik xususiyatlariga hujayralardagi gadoliniy konsentratsiyasi va kislorod darajasining ta’sirini o‘rganish imkoninini; miyaning supratentorial anaplastik astrositomalarini jarrohlik yo‘li bilan davolash bo‘yicha klinik va eksperimental tadqiqotlar o‘tkazish va ularning samaradorligini baholash imkonini; GELINA qurilmasida qamrash reaksiyasini o‘lchovlaridan olingan Gd izotoplarining rezonans parametrlarini aniqlash imkonini, 155Gd va 157Gd yadrolari uchun yadro holatlari orasidagi o‘rtacha masofa, nurlatish o‘rtacha kengliklari va neytron kuch funksiyalarini olish imkonini; fotoyadroviy reaksiyalarda 159Gd yadrolarining energetik holatlarini o‘rganish; bor neytron qamrash terapiyasida filtrlar tarkibini optimallashtirish; va Klatterbridge kasalxonasida proton bilan nurlatish paytidagi doza taqsimlanishining Monte-Karlo modellashtirishini amalga oshirish imkonini; Gd nanozarralarini MRT va neytron qamrash terapiyasida diagnostik va terapevtik vositalar sifatida o‘rganish, to‘qimalarda selektivlik va lokalizatsiyani oshirish uchun ularning inkapsulyasiya potensialini istiqbolli ekanligini ko‘rsatish, shuningdek, PEGillangan liposomlarda Gdni in vivo komplekslarini baholash va GdNQT uchun yetkazish sistemasining klinik, dozimetrik, fizik tomonlarini o‘rganish imkonini; arabinogalaktanning tabiiy polimer matrisasi bilan qoplangan ikkita Gd nanokompozitining bioxavfsizlik tadqiqotlarida Gd nanokompozitlarining toksikligini tahlil qilish; kichik burchakli rentgen nurlari tarqalishidan foydalangan holda suvli miseliyar tizimlarda Gd (III) magnit xususiyatlarini o‘rganish; arabinogalaktanning tabiiy polimer matrisasi bilan qoplangan bimetalik temir-gadoliniy nanokompozitining laboratoriya hayvonlariga toksik ta’sirini baholash usuliga patent rasmiylashtirilish imkonini; davolanish vaqtida biopsiya namunalarini olish va klinik tekshiruv ma’lumotlarini tahlil qilish asosida individual bemorda radiatsiya terapiyasining samaradorligini bashorat qilish usullarini ishlab chiqish imkonini; NQT da dorilarni maqsadli etkazib berish uchun DNK asosida gibrid nano suyuq kristalli metall-organik kompozitlarni ishlab chiqarish bo‘yicha tadqiqotlar o‘tkazish va o‘simtalarning radiosezgirligini individual xususiyatlarini aniqlash va inson bosh miya o‘simtalari bo‘lgan bemorlarda anaplastik astositomalarni davolash strategiyasini optimallashtirish (davolashni yaxshilash) imkonlarini bergan.