Hadronų greitintuvas vėžio diagnostikai? Stanfordo mokslininkai sugebėjo sukurti miniatiūrinį dalelių greitintuvą – „tai yra tarsi galingi teleskopai ir mes siekiame šią technologiją padaryti kuo prieinamesne“

Įprastuose greitintuvuose dalelės juda dideliais vamzdžiais ir įsibėgėja iki neįtikėtinai didelių greičių. SLAC greitintuvas savo dalelėms tokį greitį suteikia jas apšvitindamas mikrobangomis, o LHC naudojami superlaidūs elektromagnetai.

Dėl reikalingų įrenginių, tokios sistemos yra labai nepatogios ir sunkiai pritaikomos naudoti ligoninėse bei mažesnėse mokslo įstaigose.

Anksčiau CERN skelbė sugebėję sukurti mažesnį LHC prototipą, kurio ilgis būtų apie 2 metrai. O dabar Stanfordo ir SLAC komanda sukūrė dar mažesnę dalelių greitintuvo versiją, telpančią ant vieno silicio lusto.

Dėl naujo įrenginio dizaino, elektronai yra paleidžiami uždaru vakuuminiu kanalu, kuris yra 30 mikrometrų ilgio ir plonesnis už žmogaus plauką.

Vietoje mikrobangų ir magnetų, Stanfordo įtaisas savo dalelių pagreitėjimui naudoja infraraudonąją spinduliuotę.

Infraraudonųjų spindulių lazeris skleidžia 100 000 impulsų per sekundę ir kiekvieną kartą pasiunčia fotonų pliūpsnį, kuris elektronams smogia tinkamu kampu ir taip juos vis pastumia į priekį.

Kol kas toks įrenginys dar nėra paruoštas praktiniam naudojimui, tačiau bandymai parodė, kad pati koncepcija veikia.

Teigiama, kad įrenginys kol kas sugebėjo elektronams suteikti iki 0,915 keV energijos, o tai yra maždaug tūkstantį kartų mažiau, nei reikia atlikti tyrimams bei kitoms medicininėms reikmėms.

Iki metų pabaigos komanda tikisi pasiekti 1 MeV – tai yra maždaug tūkstantį kartų daugiau nei šiuo metu yra. Pasak tyrėjų, tai padaryti yra gana paprasta. Jie 1000 kartų dubliuos tą patį kanalo ruožą, kuris tilps į vos 2,5 cm dydžio lustą.

Ir kam gi galima panaudoti tokį dalelių greitintuvą?

Tyrėjai sako, kad pats pirmasis tokio įrenginio panaudojimas galėtų būti siekiant tikslesnės vėžio diagnostikos.

Pavyzdžiui, vakuuminį vamzdelį galima būtų įvesti į pacientą, kurio vienas galas būtų nukreiptas į naviką. Ir įgreitinti elektronai labai tiksliai nustatytų kur yra vėžinės ląstelės, o kur sveikos. Diagnostika taptų kur kas tikslesnė.

„Didžiausi dalelių greitintuvai yra tarsi galingi teleskopai“, - teigia tyrėjų komandos vadovė Jelena Vuckovic. „Pasaulyje tokių [greitintuvų] tėra vos keletas ir mokslininkai turi atvykti į tokias vietas, kaip SLAC, kad galėtų jais pasinaudoti. Mes siekiame sumažinti greitintuvų technologiją iki tokio lygio, kad ji taptų prieinamesne tyrimų priemone.“

Plačiau su tyrimo rezultatais galite susipažinti moksliniame žurnale „Science“.