Dènyèman, chèchè nan University of Quebec te fè yon eksperyans siksè nan laboratwa avanse lazè sous limyè nan National Research Council of Canada (INRS), demontre itilizasyon pwomèt teknoloji lazè ultrarapid pou terapi radyasyon kansè.
"Nou te demontre pou premye fwa ke nan sèten kondisyon, yon reyon lazè byen konsantre sou lè anbyen ka akselere elektwon nan ranje enèji MeV (mega-elektron volt), ki se menm enèji ak kèk nan radyatè yo itilize nan radyasyon kansè. terapi." di Franois Légaré, pwofesè INRS ak lidè syantifik nan laboratwa avanse sous limyè (ALLS).
Lè yo byen konsantre plizyè sik nan yon nivo milijoule (mJ), femtosecond (fs), lazè enfrawouj (IR), chèchè yo jenere reyon elèktron relativis nan lè anbyen epi reyalize pousantaj dòz segondè ki rive jiska 0.15 Gray. pou chak segonn (Gy/s). Nan presyon atmosferik, entansite lazè yo te rive nan 1 × 1019 wat pou chak santimèt kare (W/cm-2). Ekip la te mezire gwo bout bwa elèktron ki te lakòz la e li te jwenn ke li te gen yon enèji maksimòm ki rive jiska 1.4 MeV.
Ekip la te montre kouman konsantre sere lazè a, longèdonn long, ak dire batman kè kout sik konbine pou limite efè b-entegrasyon sou reyon lazè konsantre. Gwo dansite molekil lè a nan volim fokal iyoniz la ase pou fòme yon plasma tou pre dansite kritik la, ki bay yon efikasite konvèsyon segondè soti nan lazè ak elektwon. Atravè simulation ki genyen twa dimansyon patikil-nan-selil, chèchè yo konfime ke mekanis akselerasyon an baze sou relativistik, gen yon potansyèl mouvman mas, epi li teyorikman ki konsistan avèk enèji elektwon mezire ak gaye.
Chema nan konfigirasyon eksperimantal la: pulsasyon nan ultrashort limyè lazè enfrawouj yo byen konsantre sou lè a ki antoure, pwodwi yon dòz segondè nan radyasyon ionize.
Chèchè yo kwè ke fòs sous elèktron lazè-kondwi sa a soti nan senplisite li. Yon sèl optik konsantre nan lè ki antoure a ka pwodui yon gwo reyon elèktron ki bay yon dòz radyasyon yon ane pou yon moun ki kanpe yon mèt lwen nan mwens pase yon segonn. Pa gen konfigirasyon konplike oswa chanm vakyòm yo mande, sa ki fè metòd sa a apwopriye pou anpil aplikasyon iradyasyon pa diminye kondisyon yo pou pwodwi ultrarapid MeV sous elèktron.
Avansman nan teknoloji lazè yo te pèmèt akselerasyon jaden reveye lazè - yon pwosesis ki akselere elektwon nan enèji segondè nan yon peryòd tan trè kout pa jenere plasma - pou travay nan mitan-enfrawouj la ak sistèm mJ-klas yo pwodwi gwo flux patikil nan elektwon MeV. ki ka itilize nan rechèch radyobyoloji. Sepandan, sous elèktron lazè ki gen gwo enèji sa yo mande pou enstalasyon konplèks ak ankonbran nan chanm vakyòm, ki limite aksè nan gwo bout bwa a.
Sous elèktron MeV ki baze sou lazè ta ka bay nouvo apwòch nan tretman kansè, tankou terapi radyasyon FLASH, yon metòd pou trete timè ki rezistan a terapi radyasyon konvansyonèl yo. Avèk terapi FLASH, gwo dòz radyasyon ka delivre nan mikrosgond olye pou yo minit. Vitès livrezon sa a ede pwoteje tisi ki an sante ki antoure timè a kont efè radyasyon. Malgre ke efè FLASH yo pa fin konprann, syantis yo kwè ke FLASH ka lakòz rapid deoxygenation nan tisi ki an sante, diminye sansiblite tisi a nan radyasyon.
Pousantaj dòz radyasyon mezire (echèl logaritmik) kòm yon fonksyon distans soti nan pwen fokal la pou twa diferan enèji batman kè lazè.
"Okenn etid poko kapab eksplike nati efè flash la," chèchè Simon Vallières te di, "Sepandan, sous elèktron yo itilize nan terapi radyasyon FLASH gen karakteristik ki sanble ak sa nou jenere lè nou konsantre lazè a anpil sou lè anbyen. Yon fwa sous radyasyon yo pi byen kontwole, plis etid pral pèmèt nou mennen ankèt sou kòz efè flash la epi finalman bay pi bon terapi radyasyon pou pasyan kansè yo."
Chèchè yo kwè ke évolutivité nan apwòch yo ap ogmante ak devlopman kontinye nan lazè segondè pouvwa mwayèn nan klas la mJ. Devlopman rapid nan sous lazè, vize ogmante enèji batman kè disponib ak pousantaj repetisyon, ta ka pèmèt teknik INRS la pwolonje nan pi wo enèji elektwon ak pi gwo pousantaj dòz.
Chèchè yo tou mete aksan sou enpòtans ki genyen nan sekirite lè yo fè fas ak reyon lazè byen konsantre sou lè a ki antoure. Lè yo te pran mezi nan vwazinaj sous radyasyon an, ekip la te obsève pousantaj dòz radyasyon nan elektwon ki te twa a kat fwa pi wo pase sa yo itilize nan terapi radyasyon konvansyonèl yo.
"Enèji yo obsève nan elektwon yo (MeV) pèmèt yo deplase plis pase 3 mèt nan lè a oswa yon kèk milimèt anba po a," Vallières te di, "ki poze yon risk pou yo ekspoze radyasyon pou itilizatè sous limyè lazè a. Dekouvri. danje radyasyon sa a se yon opòtinite pou aplike pratik ki pi an sekirite nan laboratwa a."
