Mekanisme Proses Deposisi Gadolinium Pada Dentate Nucleus: Sebuah Studi Monte Carlo

Abstract

GBCA (Gadolinium-Based Contrast Agent) adalah material kontras yang digunakan untuk peningkatan pencitraan MRI (Magnetic Resonance Image). Gadolinium beracun bagi manusia, oleh karena itu diberikan kepada manusia dalam bentuk kelat. Gadolinium memiliki efek toksik yaitu terlepas dari kelat dan mengendap dalam jaringan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui mekanisme gadolinium yang terdeposit dan mengendap dalam otak di dentate nucleus yang disebabkan oleh karena terlepasnya elat dari gadolinium yang menjadi penangkal ketoksikan. Analisa simulasi dilakukan dengan menggunakan simulasi Monte Carlo Cell untuk mensimulasikan pergerakan dari reaksi molekul di dalam organ dan menggunakan aplikasi Originlab untuk analisis grafik yang dihasilkan dari setiap molekul gadolinium yang dilihat dari react data hasil simulasi. Visualisasi dan pembuatan model cerebellum serta dentate nucleus menggunakan aplikasi blender 2.93. Bentuk geometri yang digunakan dalam simulasi dibuat menyerupai cerebellum dan dentate nucleus. Kecepatan difusi gadolinium akan meningkat seiring dengan jumlah molekul gadolinium yang masuk. Dalam penelitian ini, pada simulasi dengan jumlah molekul gadolinium 8000 dan berinteraksi dengan zat besi menunjukkan proses transmetalasi yang paling cepat dibanding jumlah molekul Gadolinium yang dibawah 8000. Gadolinium yang masuk ke dalam dentate nucleus bereaksi dengan zat besi yang ada di organ tersebut sehingga kelat yang mengikat gadolinium terlepas lalu mengikat zat besi dan kemudian gadolinium menjadi ion bebas dan terdeposisi di dentate nucleus.