原标题:怀柔科学城为肿瘤治疗提供全新方案!“华佗一号——激光质子刀”取得突破性进展
春节前夕,位于怀柔科学城的北京激光加速创新中心传来好消息:该中心研发的“激光质子刀治疗装置”,已成功从原理样机迈进工程样机阶段。这项被科研团队称为“华佗一号”的重大突破,正以“加速度”奔向临床,为肿瘤治疗探索全新方案。
“激光质子刀”的核心是一套超高功率激光装置。科研人员将激光束聚焦在比头发丝还细的靶点上,瞬间释放极端能量,如同用一把高度集中的“光锤”,轰击出速度接近光速的质子束。这些质子就像一颗颗精准的“微炮弹”,经调控引导射入人体后,可高效摧毁肿瘤,同时最大限度保护周围健康组织。
走进中心的激光实验区,科研人员正专注开展国产化激光装置测试。这里是整个“质子刀”的“动力心脏”。经过在怀五年潜心研发,国产激光装置的峰值功率已从0.2拍瓦大幅提升至1拍瓦。
“它如同汽车的发动机,为整个系统提供‘打靶’动力。”北京大学物理学院博士后张慧介绍,“这套装置完全由我们团队自主搭建,目的就是加快实现高端超强超快激光的国产化。”
“发动机”产生的强激光在靶场与物质相互作用,催生出速度接近光速的高能质子束。这些质子束被精准引导至离子束配送与肿瘤辐照系统实验区。
北京大学物理学院特聘副研究员王凯将后续过程比喻为“精准烹饪”:“我们正在对前段产生的质子束流进行收集和传输,并已能在终端实现实时计量测量。就像做菜时用电子秤精确控制每一种调料,确保每一次‘治疗’的剂量都精准无误。”
在装置核心——激光等离子体加速器中央控制室,一面组合大屏实时监控所有实验状态、设备运行与参数指标。中心已成功研发实验定时触发系统,它如同乐队指挥家,确保整个庞大装置数以千计的部件协同工作、节奏统一。
历经五年技术攻坚,“华佗一号”已实现从原理样机到工程样机的关键跨越,正式步入向医疗器械转化的新阶段。
“将其转化为可用的医疗器械,最关键的两步是第三方医疗器械检测和临床试验。”北京激光加速创新中心主任助理、工程办副主任王强表示,“目前,我们已经启动质子刀医疗器械注册检测工作,预计今年年底完成。”
迈向临床的前期验证正稳步推进。北京大学物理学院博士后吕建锋透露,团队已利用质子、电子完成上百只小鼠的肿瘤放疗实验,“已经观察到明显的肿瘤生长抑制效果”,为后续研究奠定了坚实基础。
“过去一年,我们完成了激光质子刀在束流稳定性、能量及可操控性方面的调试。”北京大学物理学院教授、北京激光加速创新中心主任颜学庆介绍,“近期,北医三院已表达合作意愿,希望与我们共建联合实验室,未来将这里打造成为全球首家激光质子刀研究型医院。”
这项诞生于怀柔科学城的原创技术,具有多重突破性意义。“目前全球尚无激光质子刀进入临床,我们是首家攻克全部核心技术与瓶颈的团队。”颜学庆表示,与传统质子治疗装置相比,“华佗一号”优势显著。
常规质子治疗设施占地通常达数千甚至上万平方米,造价高昂;而怀柔这套工程样机系统仅需五六百平方米,未来有望直接部署于普通三甲医院,大幅提升治疗可及性。
更引人瞩目的是,其产生的质子束峰值流强比常规装置高出成千上万倍,未来有望在更精准杀伤肿瘤细胞的同时,更好保护周边健康组织,甚至可能激发人体免疫系统识别扩散的肿瘤细胞,开启“放疗+免疫”全新治疗模式。
从前期基础研究、装置性能优化,到紧锣密鼓开展医疗器械检测筹备,即便在春节假期,项目团队也将坚守岗位、加班加点,全力推进项目落地。这项诞生于怀柔科学城的原创成果,正加速奔向临床应用,为全球肿瘤患者照亮新的希望之路。
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