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解決方案
治癌神器 激光質(zhì)子刀離應(yīng)用又近一步
星之球科技 來源:新民晚報(bào)2017-10-24 我要評(píng)論(0 )
質(zhì)子刀,被形容為治癌神器腫瘤殺手。價(jià)格不再那么高不可攀、占地不再那么興師動(dòng)眾的新一代質(zhì)子刀激光質(zhì)子刀,距離由實(shí)驗(yàn)室方案
質(zhì)子刀,被形容為“治癌神器”“腫瘤殺手”。價(jià)格不再那么高不可攀、占地不再那么“興師動(dòng)眾”的新一代質(zhì)子刀——激光質(zhì)子刀,距離由實(shí)驗(yàn)室方案變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)應(yīng)用又邁進(jìn)了關(guān)鍵一步。記者從中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲悉,激光驅(qū)動(dòng)的質(zhì)子刀研究取得重要進(jìn)展,在世界上處于前沿水平。
在徐至展院士、李儒新研究員的領(lǐng)導(dǎo)下,科研人員使用200400太瓦的超強(qiáng)超短激光脈沖,轟擊厚度僅40納米的薄膜靶,成功獲得極高品質(zhì)的準(zhǔn)單能質(zhì)子束,質(zhì)子能譜峰能量高達(dá)9兆電子伏特(MeV),峰值流強(qiáng)高達(dá)3×1012質(zhì)子/兆電子伏特/立體角(protons/MeV/sr)。專殺癌細(xì)胞的激光質(zhì)子刀所要求的三大條件——能量高、準(zhǔn)單能、流強(qiáng)大,它統(tǒng)統(tǒng)都做到了!
據(jù)介紹,基于傳統(tǒng)加速器的質(zhì)子刀腫瘤治療在國內(nèi)外都已取得很大進(jìn)展——如上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院,臨床效果非常好,但是治療費(fèi)用十分昂貴,普及起來難度很高。“激光驅(qū)動(dòng)的質(zhì)子刀,加速梯度可以提高1000-10000倍,無疑有助于大大縮小加速器規(guī)模,大大減少治療費(fèi)用。”
然而,如此“能干”的激光質(zhì)子刀,方案誕生已近20年,也取得了諸多理論和實(shí)驗(yàn)進(jìn)展,但距離應(yīng)用始終“差了一口氣”。緣何如此困難重重?張輝解釋說,主要是因?yàn)槟[瘤治療對(duì)質(zhì)子束的品質(zhì)要求非常嚴(yán)苛,這把“刀”既要“鋒利”(能量高),又得“純凈”(準(zhǔn)單能),還需“寬刃”(流強(qiáng)大)。此次獲得的9MeV質(zhì)子束,可殺死淺層腫瘤,也就是近皮膚的癌細(xì)胞。如需消滅人體深處的癌細(xì)胞,估計(jì)需要100 MeV量級(jí)的質(zhì)子束。“重要的是,我們開發(fā)了用激光器獲取高品質(zhì)質(zhì)子束的機(jī)制。”目前,上海超強(qiáng)超短激光實(shí)驗(yàn)裝置(SULF)正在建設(shè)中。“待SULF明年建成投入使用后,利用SULF輸出的激光脈沖就可以獲得100 MeV量級(jí)的高品質(zhì)高能質(zhì)子束了。”
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