治癌神器 激光质子刀离应用又近一步

2017-10-22 16:53:00

来源:人民网 

  原标题:激光质子刀离应用又近一步 中科院上海专家研究取得重要进展

  质子刀,被形容为“治癌神器”“肿瘤杀手”。价格不再那么高不可攀、占地不再那么“兴师动众”的新一代质子刀——激光质子刀,距离由实验室方案变为现实应用又迈进了关键一步。记者从中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室获悉,激光驱动的质子刀研究取得重要进展,在世界上处于前沿水平。

  在徐至展院士、李儒新研究员的领导下,科研人员使用200400太瓦的超强超短激光脉冲,轰击厚度仅40纳米的薄膜靶,成功获得极高品质的准单能质子束,质子能谱峰能量高达9兆电子伏特(MeV),峰值流强高达3×1012质子/兆电子伏特/立体角(protons/MeV/sr)。专杀癌细胞的激光质子刀所要求的三大条件——能量高、准单能、流强大,它统统都做到了!

  据介绍,基于传统加速器的质子刀肿瘤治疗在国内外都已取得很大进展——如上海市质子重离子医院,临床效果非常好,但是治疗费用十分昂贵,普及起来难度很高。“激光驱动的质子刀,加速梯度可以提高1000-10000倍,无疑有助于大大缩小加速器规模,大大减少治疗费用。”

  然而,如此“能干”的激光质子刀,方案诞生已近20年,也取得了诸多理论和实验进展,但距离应用始终“差了一口气”。缘何如此困难重重?张辉解释说,主要是因为肿瘤治疗对质子束的品质要求非常严苛,这把“刀”既要“锋利”(能量高),又得“纯净”(准单能),还需“宽刃”(流强大)。此次获得的9MeV质子束,可杀死浅层肿瘤,也就是近皮肤的癌细胞。如需消灭人体深处的癌细胞,估计需要100 MeV量级的质子束。“重要的是,我们开发了用激光器获取高品质质子束的机制。”目前,上海超强超短激光实验装置(SULF)正在建设中。“待SULF明年建成投入使用后,利用SULF输出的激光脉冲就可以获得100 MeV量级的高品质高能质子束了。” (记者 董纯蕾)

  

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