Krebstherapie

Radiatio mit lasererzeugten Protonen

Protonenstrahlen sollen durch Laser mit weniger Aufwand und in kompakter Form erzeugt werden.

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MADRID/DRESDEN. Eine Laser-gestützte Technologie soll Protonenstrahlen für die Krebstherapie nutzbar machen. Forscher des OncoRay Zentrums für Strahlenforschung an der Technischen Universität Dresden haben sie beim Europäischen Krebskongress ESMO 2014 in Madrid präsentiert.

In der Strahlentherapie kommen derzeit Beta- (Elektronen), Röntgen oder Hoch-Energie Photonen-Strahlen zum Einsatz. Vorteile erwartet man von Protonenstrahlen, die hohe Strahlendosen ins Ziel bringen und gesundes Gewebe schonen. Herkömmlich werden die Strahlen von Ringbeschleuniger erzeugt, aber diese sind extrem groß und teuer und somit auf wenige Zentren limitiert.

Nun soll anstelle des Teilchenbeschleunigers ein High Power Laser eingesetzt werden. Dafür würden Laserstrahlen sehr hoher Lichtintensität auf Materie fokussiert, die dadurch extrem heiß wird, vollständig verdampft und sich für Sekundenbruchteile in Plasma verwandelt.

Und dieses Plasma hat das Potenzial, Protonen auf sehr kurzer Strecke zu beschleunigen, heißt es in einer Mitteilung zum ESMO.

Die Vorteile: Die Apparatur ist deutlich kleiner, beweglicher und vielfach günstiger. Laser lassen sich beispielsweise mit Spiegeln umlenken, sodass ein komplexer Strahlentransport über Magnete nicht mehr nötig ist.

Allerdings sind noch nicht alle Probleme gelöst. Denn das Plasma, in dem Protonen beschleunigt werden, besteht nur sehr kurz. Das Ergebnis ist ein gepulster, ultraintensiver Protonenstrahl mit großer Strahldivergenz und breitem Energiespektrum.

Er hat in seinen Spitzen eine erheblich höhere Dosis im Einzelpuls und damit eine höhere Pulsdosisleistung als konventionelle Protonenstrahlen. Nun werden Strahlentransport und -biologie in einem Projekt mehrerer deutscher Zentren und Institute erforscht, um den laserbeschleunigen Protonenstrahl (laser-accelerated proton beam, LAP) in die klinische Praxis zu bringen. (eb)

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