一種使用高功率激光的新工具可用于改善癌癥的治療。

該工具由貝爾法斯特女王大學的研究人員開發，可生成明亮的超短粒子源，可用于研究生物樣本在極端條件下對輻射的反應。

研究人員與科學技術設施委員會 (STFC) 的中央激光設施 (CLF) 合作，該項目由工程和物理科學研究委員會 (EPSRC) 資助。

高級放療

研究人員認為，這種工具可能會為更先進、更有效的放射治療方法鋪路。

項目負責人 Marco Borghesi 教授說：“目前放射療法用于治療多種形式的癌癥，雖然這通常使用 X 射線完成，但更先進和更昂貴的治療形式使用粒子束。

特別是碳離子在治療對其他形式的輻射有抵抗力的腫瘤類型方面非常有效。”

該團隊在位于牛津郡盧瑟福阿普爾頓實驗室的 CLF 使用了強大的雙子座（Gemini）激光器。它是世界領先的激光設施之一，致力于研究高能激光的應用。

CLF 的鏈接科學家 Nicola Booth 博士說：“Gemini 設施具有高強度、高對比度的激光脈沖，是這些尖端實驗的理想選擇。這項工作使我們能夠為未來新的和先進的放射治療應用鋪平道路。”

該研究還涉及斯特拉斯克萊德大學和倫敦帝國理工學院的研究人員。

博爾蓋西教授補充說：“當前放射治療的一個有希望的發展是“閃光”方法，其中輻射以短而強烈的爆發形式傳遞，繼而減少副作用并使治療更有效。“

因此，人們對研究人體細胞（健康的和癌性的）在暴露于超快離子輻射后的反應非常感興趣。

通過研究，我們生產了一種超短碳束，可以以納秒或更短的時間爆發其能量。這對于推進癌癥治療背后的科學非常具有創新性和重要意義。

利用尖端研究來改進醫療保健技術

女王大學研究員兼該研究的主要作者 Aodhan McIlvenny 博士解釋說：“當我們在一個非常薄的物體上發出短暫的光，即激光時，我們可以以非常高的速度

推動它前進。通常，激光傳輸的能量會被我們不想要的粒子帶走，我們無法使用它。”

然而，我們現在發現，通過極快地加熱物體，我們可以在用強激光脈沖擊中物體之前去除這些不需要的顆粒。這意味著我們隨后能夠產生我們感興趣的粒

子類型的幾乎純凈的光束：在這種情況下它是碳離子。這使我們能夠選擇特定類型的輻射并將其用于我們尚未探索的新領域的靶向輻射實驗。

EPSRC 研究基地主任 Jane Nicholson 說：“這種創新的新方法展示了尖端物理科學研究在改進醫療保健技術方面的影響，例如更有效的癌癥放射治療。”

在 EPSRC 的支持下，英國研究人員的創造性、以發現為導向的工作將在推動知識前沿和應對醫療保健領域的挑戰以提供更好的生活質量方面發揮關鍵作用。