Ciência e Tecnologia
publicado em 21/11/2011 às 17h27:00
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Pesquisadores do Instituto de Plasma e Fusão Nuclear (IPFN) do Instituto Superior Técnico (IST), em Portugal, demonstraram uma nova técnica de aceleração de íons utilizando ondas de choque geradas por lasers intensos no âmbito de uma colaboração com a Universidade da Califórnia Los Angeles (UCLA), dos Estados Unidos. Esta técnica tem o potencial de diminuir consideravelmente o custo e a dimensão dos aceleradores de prótons, como os que são utilizados para a terapia de tumores localizados em zonas profundas ou de difícil acesso no corpo humano.

O tratamento do câncer utilizando-se prótons é um dos mais promissores desenvolvimentos no domínio do tratamento de tumores profundos. Os sistemas existentes são muito dispendiosos (mais de 100 milhões de euros) e de grande dimensão (da ordem de um estádio de futebol). O número de sistemas instalado é reduzido, estando disponível em alguns países da Europa, nos Estados Unidos e no Japão e permitindo apenas o tratamento de um número muito limitado de pacientes.

No trabalho publicado na prestigiada revista científica Nature Physics, os pesquisadores do IST e da UCLA demonstraram experimentalmente e com simulações numéricas que lasers intensos podem gerar ondas de choque tão fortes que podem acelerar os prótons de forma eficiente e compacta (o sistema completo poderá ocupar uma sala de 200 m2). O controle da aceleração dos prótons é feito por meio do desenho e da preparação específicos do alvo em que o laser incide, que consiste em um gás a alta pressão, ou em um sólido ultrafino. Como demonstrado pela equipe do IST, esta técnica permite atingir a qualidade e a energia necessárias para aplicações médicas, potencialmente permitindo uma redução do custo e das dimensões dos sistemas utilizados para a terapia de prótons.

Este trabalho foi realizado no Grupo de Lasers e Plasmas (GoLP) do IPFN-IST, com a participação dos pesquisadores Frederico Fiúza, Ricardo Fonseca e Luís Oliveira e Silva. Representa um dos primeiros resultados da Advanced Grant do Conselho Europeu de Investigação (ERC) atribuída há cerca de um ano a Luís Oliveira e Silva, professor catedrático do IST e coordenador do GoLP: " A exploração de processos fundamentais, como a aceleração em ondas de choque, conduz, em muitos casos, a resultados com um potencial de grande impacto social e econômico" afirma Luís Silva. A equipe do IST foi responsável pelo desenvolvimento das simulações numéricas e da interpretação teórica dos resultados experimentais obtidos pela equipe da UCLA. Ricardo Fonseca confirma ainda que " As ferramentas computacionais desenvolvidas no IST permitem-nos efetuar experiências numéricas autênticas e assim explorar estes cenários com grande precisão e detalhe" . As simulações numéricas desenvolvidas pela equipe do IST foram executadas no maior supercomputador do Mundo dedicado à ciência, chamado Jaguar, que encontra-se instalado em Oak Ridge, nos Estados Unidos.

De acordo com Frederico Fiúza " Os resultados obtidos são muito promissores. Pretendemos agora explorar em mais detalhe este novo regime de aceleração de íons e desenvolver estudos que nos permitam concluir sobre a viabilidade técnica e econômica deste conceito para o tratamento do câncer com prótons" .

O trabalho realizado por esta equipe do IST representa assim mais um passo na exploração e no desenvolvimento de novas técnicas que possam contribuir para o tratamento do câncer e outras aplicações médicas. A longo prazo é possível conceber que o custo e a dimensão destes sistemas de aceleração de prótons baseados em lasers permitirão a sua utilização generalizada e um acesso mais abrangente a este tipo de tratamento.

Fonte: Isaude.net
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