科学家计划建立新的突破性设施来改变英国的癌症治疗

研究人员公布了一种设备的设计，该设备旨在使更便宜、更灵活的质子束治疗癌症成为现实。

临床医生、生物学家、物理学家、加速器科学家和其他专家，包括来自伦敦帝国理工学院的专家，正在汇集他们的专业知识来设计这一开创性的放射生物学设施。

这次独特的合作促成了放射性生物应用激光混合加速器(LhARA)的提议，其目的是研究质子束的辐射在用于杀伤生物时如何与生物物质相互作用癌症细胞，采用一种基于高功率激光器的新方法。

该设施还将作为新机器的试验台，为癌症患者提供更快、更有效的放射治疗，减少副作用。

关于该设施的建议已于物理学前沿:医学物理学与成像。

针对肿瘤

来自帝国理工学院物理系和科学技术设施委员会的肯·朗教授说:“LhARA联盟汇集了临床医生、生物学家、物理学家、加速器科学家、仪器专家和工业家的专业知识。他们的奉献和辛勤工作促成了LhARA目前的概念。随着LhARA计划继续获得势头，我们很高兴看到合作的力度和热情不断增长。”

放射治疗是许多癌症的既定治疗方法。一般来说,放射治疗是由加速电子产生高能x射线束的机器发送的，这种射线束直接指向肿瘤，杀死癌细胞。然而，当x射线穿过人体时，健康的组织和器官也会受到损害。

加速质子束的机器可以将几乎所有的能量储存在肿瘤部位，从而避免对肿瘤周围组织的损伤，从而更精确地锁定其摧毁肿瘤的特性。目前使用的质子机器体积庞大且极其昂贵，而且大多数只能输送一种类型的离子束，通常是质子(氢)和碳。

科学家们一直在研究利用激光驱动的质子和离子束癌症治疗在一段时间内，这将大大减少机器的尺寸和成本，并增加其灵活性，以提供广泛的离子束种类，这一组合将允许临床医生为患者提供最佳的治疗计划。

癌细胞是如何被杀死的

拟议中的新设施通过汇集现有加速器领域的知识和技术，帮助改进和塑造激光加速器的光束，使它们足够好地用于放射生物学研究，从而使这一目标更近一步。它将使用高功率脉冲激光来加速质子或光离子的明亮脉冲。的梁非常强烈，每秒可以脉冲十次。

作为一种混合加速器，LhARA将把现有的技术与激光的独特特性结合起来加速器。因此，LhARA将能够提供比目前可用的任何其他方法更高的辐射剂量率，并能够同时向多个实验室提供高剂量的辐射，允许同时进行多个实验。

这种设计是LhARA独有的，它将帮助研究人员发现不仅仅是如何做到的癌症细胞被放射治疗杀死，但更多的是关于如何杀死辐射影响细胞的衰老过程。

LhARA财团现在将寻求完成研究和开发的详细内容，在一个五年计划中提出了该设施的前概念设计报告。这个五年研发计划的实施将证明关键技术，并提供技术设计，使LhARA得以建造。

帝国理工学院的参与是由粒子临床应用中心(CCAP)协调的，这是一个跨学科合作的医学院，帝国理工学院健康科学中心，帝国理工学院NHS医疗保健信托基金，物理系，帝国理工CRUK癌症中心，癌症研究所，约翰·亚当斯研究所和牛津放射肿瘤学研究所。它开发了必要的技术、系统、技术和能力，以交付临床利用粒子的范式转变。

由Aymar G等人所著的《LhARA:用于放射生物学应用的激光混合加速器》已发表于物理学前沿:医学物理学与成像。

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