治癌新突破 | 激光高密度中子让一切清晰可见！

成像技术受材料限制较大，有些材料对X射线不敏感，可能在X射线下呈现“透明、隐形”的状态。日本大阪大学的研究人员发现了一种利用激光形成高密度中子，从而对多种材料成像的方法，这一方法或许让更多的目标物体“无所遁形”。

在精确的时间点获得某过程的快照对于许多领域都很重要，包括生物学、材料科学和工程学。向目标物质发射中子束是获取信息的一种重要方式，然而这往往需要核反应堆和专业设施。如今，大阪大学的研究人员在《 Applied Physics Express》上公开了他们的研究，称他们发现了一种同时产生中子和X光的激光驱动方法。

研究不同的结构时，在不破坏目标系统的前提下获取所需信息非常必要。其中一种方法是将光、电离辐射或粒子对准目标材料，然后观察他们之间的相互作用。中子（尤其是低能中子）则是其中的优秀粒子，因为它们很可能与包括氢在内的不同原子核相互作用。然而，产生中子可并不容易，需要专业的设施。

使用激光产生中子如今备受青睐，因为激光结构紧凑，可以短时间内爆发种子，并且可以同时产生x光。大阪的研究人员开发了一种激光驱动的中子源，它只有指尖那么大，并且可以在极短的时间内产生大量的快中子。中子随后在减速剂的作用下减速，从而使自身达到最适合成像的状态和水平。

同时使用激光诱导中子和X射线照相术的“快照”结果。(左)样品照片:镍氢电池Ni-MH、镍镉电池Ni-Cd和碳化硼粉末B2C 。(中)x光射线照相术，其中碳化硼B2C 粉末在X光下是“透明”、“隐形”的。(右)中子照相术，根据阴影部分，可以将镍镉电池与镍氢电池区分开来，观察到碳化硼粉末的低透射率。这些结果突出了中子的优势，中子可以识别那些X射线“束手无策”的材料。

现有的放射生物学研究表明，癌变组织通常由有氧型和乏氧型两类细胞组成，其中有氧癌细胞易被放射线杀死，但乏氧癌细胞却对常规放疗所用的X 射线、伽玛射线以及电子束不敏感，耐受性强，不易杀死，这也就是常规放疗后癌症容易复发的主要原因。但奇特的是，这种乏氧癌细胞对中子射线却特别敏感。经中子射线照射后，肿瘤（尤其是脑瘤）部位乏氧细胞的复活率几乎为零，术后癌症复发率极低，这就是中子治癌的独特优势。