Mini ubrzivač čestica za ubijanje tumora

Još od 1990. godine, liječnici koriste protonske zrake za tretiranje tumorskih ćelija, koje djeluju na sličan način kao zračenje, ali su puno preciznije, te daleko manje štete okolnom tkivu od radijacije.

Nažalost, stvaranje protonskih zraka zahtijeva gradnju postrojenja veličine hangara za avione, čija izgradnja košta više od 100 milijuna dolara. Stoga u svijetu postoji samo 37 takvih sustava, od kojih se 10 nalazi u SAD-u, a godišnje se tom terapijom liječi samo 10.000 pacijenata, odnosno manje od 5 posto oboljelih.

Znanstvenici kalifornijske korporacije Compact Particle Acceleration Corporation u Livermoreu (CPAC), razvijaju ubrzivač čestica dužine od samo 4 metra, čija cijena izrade iznosi oko 30 milijuna dolara, a njihov sustav, za razliku od postojećih, ne zahtjeva betonske štitove debljine 3 metra, niti hardver ogromnih dimenzija.

CPAC-ov prototip stvara magnetsko polje pomoću električnih vodova, što omogućuje da ga se instalira vrlo jednostavno.

Sustav se sastoji od protonske zrake koja izvlači pozitivno nabijene protone iz vodikove plazme proizvedene dualplazmatronom. Negativni magnet ih skuplja u protonske snopove koji ulaze u injektor, gdje mikrovalno polje ubrzava čestice prema akceleracijskoj komori brzinom do 8 milijuna km/h.

Istovremeno, laser ispaljuje svjetlosni puls koji se dijeli u optičke kablove različitih dužina. Kada snop protona uđe u akceleracijsku komoru, svjetlosni puls pogađa prvi par električnih vodova, inicirajući oslobađanje elektrona, što rezultira kretanjem protonskog snopa prema naprijed. Svjetlosni puls u električnim vodovima stvara val koji sekvencionalno ubrzava protonski snop sve dok ne postigne brzinu od 539 milijuna km/h, ili oko pola brzine svjetlosti.

Čitavim procesom upravlja sat koji usmjerava magnete da uključuju i isključuju paljbu lasera.

Obzirom da je lakše pokretati pacijenta nego čitav sustav protonskog akceleratora, pacijent se nalazi pričvršćen u robotiziranom stolcu koja ga okreće prema protonskoj zraci, kako bi precizno gađala tumor iz različitih kutova.

Znanstvenici se nadaju kako će ovaj protonski top za tretiranje tumora stići u kliničku uporabu do 2015. godine.