科技日报记者 张梦然
英国《自然·物理》杂志14日发表的一项试验性癌症研究，报道了一种稳定、紧凑型激光等离子体加速器产生的质子对小鼠肿瘤的照射结果。研究结果证明了该技术或能用于以改善癌症放疗为目标的相关研究。
现在，使用传统加速器质子束的放射疗法，已被用于治疗不同类型的癌症。与X射线相比，用快质子照射是一种更有效且侵入性更小的癌症治疗方法。但现代质子治疗需要大型粒子加速器，科学家们正在研究替代加速器概念，例如，加速质子的激光系统，其被部署在临床前研究中，为最佳放射治疗铺平道路。
近期研究显示，使用比当前临床标准还高好几个数量级的超高辐射剂量率，也许比使用当前推荐的辐射剂量率更不容易破坏肿瘤细胞周围的健康组织，这种作用也被称为FLASH效应。激光等离子体加速器是一种很有前景的质子来源，可以达到被认为能产生FLASH效应的超高质子剂量率。
德国亥姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫研究中心科学家弗洛里安·克罗尔及其同事构建了一个研究平台，该平台能使用来自激光等离子体加速器的质子束对小动物模型的肿瘤进行超高峰值剂量率照射。研究团队证明了该加速器可直接用于放射生物学研究，包括研究统一剂量下对延缓小鼠耳朵上人类肿瘤（头颈鳞状细胞癌）生长速度的有效性。作者使用的样本量为92只小鼠。
意大利国家研究委员会利奥尼达·吉兹和马里亚·安德里斯在一篇同时发表的新闻与观点文章中写道，激光等离子体加速器固有的高剂量率，体现出它们对于研究FLASH效应背后机制的潜在价值。文中还指出，这对于今后在转化研究中进一步使用质子进行超高剂量率照射来说是可喜的一步。
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质子治疗，就是用加速器将质子加速后打入人体。射线在到达肿瘤组之前只释放少量能量，穿过肿瘤组织时才释放全部能量，被称为“定向爆破”，能减少对肿瘤周围正常组织的损伤。本文中提到的FLASH效应，指的是超高剂量照射时反而可以保护正常组织。只是为何如此，目前还无统一定论。这次，科研人员用新型加速器产生超高质子剂量率，在小鼠身上用质子射线再次验证了FLASH效应。它有助增进我们对FLASH效应的理解，在未来，或许也有将大剂量质子照射用于临床的可能。