Laserii de mare putere și medicina „Să fim direct utili societății.”

Nicolae Victor Zamfir Director General IFIN-HH Directorul Proiectului ELI-NP LI-NUCLEAR PHYSICS, ELI-NP, este pilonul de fizică nucleară a marelui proiect european ELI – Infra-structura Luminii Extreme. Aflat la 12 km de centrul Bucureștilor, orașul Măgurele , unde acum 60 de ani a fost fondat primul institut de cercetare științifică din România, Institutul de Fizică Atomică, devine din nou gazda unei premiere absolute: cel mai puternic laser din istorie alături de acceleratorul care va furniza cel mai intens fasciul gamma, amândouă formând ceea ce a intrat deja în vocabularul nostru ca ELI-NP…
Încă din primele momente când a început să se vorbească, la noi și peste tot în lume, de apropierea dării în funcțiune a infrastructurii de la Măgurele, primele exemple de aplicații au fost cele din medicină. Care nu doar sunt cele mai aproape de nevoile și interesul populației, ci și reprezintă „promisiunea ELI-NP” cu cea mai mare șansă ce se putea finaliza încă din primii ani de funcționare… Este de fapt vorba de o altă dimensiune a cercetărilor legate de darea în funcțiune (în 2018-2019) și operarea celui mai puternic laser din istorie – dimensiunea unor cercetări care să ducă la aplicații, unele imediate, altele de viitor ceva mai depărtat, în funcție de progresele științelor dar și ale tehnologiei: studierea cu laserul a efectelor radiațiilor, ale câmpurilor intense de radiație, asupra materialelor, de exemplu. Apoi obținerea de noi tipuri de radioizotopi – inclusiv noi far-maceutice – cu fasciculul gamma, managementul materia-lelor nucleare sensibile.
Și nu în ultimul rând, mai există un lucru, o nouă direcție de cercetare, extrem de importantă, căreia i se acordă o atenție din ce în ce mai mare: posibilitatea de a obține fascicule de particule accelerate cu laser. Aceasta va permite realizarea unor acceleratoare table-top, deci care efectiv să „încapă” pe o masă de laborator. La prețuri substanțial mai mici, acestea vor putea fi folosite și în cercetarea funda-mentală, și pentru aplicații industriale, dar mai ales pentru terapia cancerului cu fascicule de protoni accelerați și multe alte aplicații medicale.
Cum îmi spunea într-un interviu colegul nostru Ing. Alexandru Boianu, implicat în cercetările privind sistemul laser de mare putere, „putem spune că este vorba de o serie de aplicații care pot fi considerate ca, practic, imediate. Și este și normal să fie așa, mai ales dacă ne gândim că pe primul loc se află terapia anticancer și producția de radioizotopi pentru investigații și tratamente medicale. Prima are în vedere punerea la dispoziție de acceleratori de particule compacți (tabletop!) pentru hadronterapia (cei mai cunoscuți hadroni fiind protonii). Pentru medicină, un mare avantaj al acce-leratorilor tabletop este prețul, accesibil oricărui spital la care se face terapie anticancer.”
Este vorba în același timp și de alte lucruri de care are nevoie acută medicina, cum ar fi producția de radioizotopi, și pentru imagistică și pentru diagnoză. În primul caz avem mai ales nevoie de cei de viață scurtă (1-2 ore). De ce „scurtă”? Pentru că ei nu trebuie să „întârzie” prea mult în organism, pe care astfel l-ar pune în pericol. Extrem de important, tocmai datorită acestei vieți scurte, acești radioizotopi trebuie pro-duși cu cât mai puțin timp înainte de a ajunge la spital și a fi folosiți. De aceea este nevoie ca instalația care îi produce să fie cât mai aproape de spital, dacă se poate, chiar în interiorul său. Și aici se vede cât este de important să se dezvolte laserii tabletop, ceea ce este posibil doar cu ajutorul laserilor de mare putere! Cu ajutorul lor se pot obține acești radioizotopi prin iradiere laser, și nu ca înainte, în reactoare nucleare. Pentru diagnoză, doar câțiva dintre cei 2300 cunoscuți îndeplinesc criteriile pentru a fi utilizați în acest scop. Adică, pe lângă viața scurtă, de ordinul de mărime al duratei es-timate a punerii diagnosticului, să emită radiație gamma suficient de puternică pentru a fi detectată dar a cărei energie să nu pună în pericol pacientul și să nu emită radiații alpha și beta, care sunt absorbite în corpul pacientului și astfel nu pot fi detectate din exterior. Principalul „căutat” actual: Tc99m (m însemnând aici metastabil), utilizat în peste 80% dintre testele de diagnoză.

***
ELI-NP are, indiscutabil, nu doar un imens poten-țial științific, ci și unul economic și social. Astfel s-a născut ideea de a înființa în această zonă un Parc de Aplicații ale Luminii Extreme (ELAP). Pornind de la tehnologiile Luminii Extreme, ELAP va fi un incubator de start-up-uri cu baza la Măgurele, inspirate de proiectul ELI-NP. Între 6-7 iulie anul acesta, la ELI-NP/IFIN-HH, a avut loc o importantă conferință internațională, care a strâns la Măgurele elita cercetătorilor în domeniul laserilor de mare putere din întreaga lume. Aici au fost luate în discuție aplicații medicale de avangardă, precum și relevanța creării unui parc de inovații medicale în jurul ELI-NP. Este de altfel un lucru absolut normal pentru că, având cel mai puternic laser din lume, proiectul ELI-NP are posibilitatea de a crea un cluster de inovații și tehnologii. De aceea, locația sa va putea fi gazda ideală a acestui Parc al Aplicațiilor Luminii Extreme.

Prof. Dr. Andrei Dorobanțu, fizician

Add Comment

Required fields are marked *. Your email address will not be published.