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聚焦:教授的研究针对肿瘤

美国伊利诺斯州洛蒙顿市(美联社) - 加布斯伯丁正在雕刻光线,试图杀死肿瘤和疼痛中心,同时保护周围的健康组织。

斯伯丁是伊利诺斯卫斯理大学物理学教授,他正在指导国际前沿研究,物理学家正在与生物医学研究人员合作,操纵光束,更有选择性地攻击人体内的肿瘤和疼痛中心。

他说,应用可能适用于患有癌症,慢性疼痛或帕金森病的患者。

“我们正试图将光束塑造成三维(三维)结构,”斯伯丁在他位于IWU自然科学中心下层的办公室中解释道。 “也许它是肿瘤或疼痛中心的形状。

“如果我们能够选择性地伤害那部分 - 不会伤害大脑或身体的其他部位到达那里 - 这是一个大问题,”斯伯丁说。

斯伯丁承认,他的研究可能距患者使用还有10年的时间。 “医学研究需要很长时间才能暴露给人们。这是一个很好的制衡机制。”

该研究引起了普通社区癌症中心的医学主任和放射肿瘤学家Shermian Woodhouse博士的兴趣。

癌症中心已经有放射治疗机 - 例如TomoTherapy单元 - 用小束辐射攻击肿瘤,以尽可能多地保护周围的健康组织,以尽量减少治疗的副作用。

因为在每次TomoTherapy治疗之前进行CT(计算机断层扫描)扫描 - 而不是在第一次治疗之前进行一次扫描 - 可以调整治疗计划,以便在那时将辐射传递到肿瘤的精确位置。

如果斯伯丁的研究导致治疗,攻击肿瘤会变得更加精确。

“如果他的研究结果出来,对患者来说将是一个巨大的价值,”伍德豪斯说。 “如果我们能够开发侵入性较小的技术,我们可以帮助(患者)的生活质量和恢复期。”

现年51岁的斯伯丁是肯塔基州路易斯维尔市人,毕业于圣路易斯华盛顿大学,并获得哈佛大学应用物理学博士学位。 斯伯丁与布伦达·韦尼克结婚,他们有两个儿子 - 库珀,16岁,道尔顿,9岁。

斯伯丁研究超导体 - 元素,合金或化合物,它们在没有低于一定温度的电阻的情况下导电。 一旦启动,超导体被认为是最接近永久运动的东西。

斯伯丁曾在明尼苏达大学工作,并于1996年来到伊利诺伊州卫斯理。他认为他更喜欢一所规模较小的大学,因为这使他能够在专注于教学的同时继续他的研究。

“对我来说,规模较小的学校是我能够做出最大改变的地方,”他说。 “我喜欢与本科生一起工作。” 他说,所有IWU物理系学生都参与了研究,其中75%的人继续攻读博士学位。

通过他的超导体研究,斯伯丁需要对大面积的精细控制材料进行加工。 他发现他可以用光来组织这些东西。

他意识到他的研究不仅适用于外部世界,也适用于人体内部。 他读到了与贝塞尔光束合作的苏格兰研究人员。

贝塞尔光束是一种非衍射光束,意味着它在外出时不会散开。 相比之下,大多数光线和声音在聚焦在一个地方后会散开。

贝塞尔光束也是自我修复的,这意味着它们可以在一个点处被部分遮挡,但是将在光束轴上进一步重新形成。

斯伯丁写了一份被接受的提案。 10年来,他一直在苏格兰Dundee的Ninewells医院的医学科学与技术研究所与包括生物光子学研究员Mike MacDonald,物理学家和医学临床医生在内的同事进行研究。 每年夏天,斯伯丁都会将IWU的学生带到苏格兰,并将他们纳入研究。

斯伯丁在IWU的自然科学大楼里也有两个实验室。

Spalding说,杀死肿瘤和疼痛中心的应用令人兴奋。

现在,用于破坏肿瘤的光在到达焦点时可能会扩散。 虽然今天的治疗在非侵入性破坏肿瘤方面令人印象深刻,但当有人呼吸时,肿瘤可能会移动,他说。

贝塞尔光束不仅不会扩散,而且可以被操纵。

“我开发了先进的光雕刻方法,他们(苏格兰研究人员)希望我雕刻超声波场来匹配肿瘤,”他说。

“我们雕刻梁的不同部分,而不是打开和关闭,”斯伯丁说。 “我们将时间延迟编程到光束的不同部分”,以保护健康组织并仅攻击病态组织。

“我们正在控制光束,赋予其灵巧性。”

利用磁共振成像(MRI),研究人员可以实时和三维地观察肿瘤,并可以准确地看到光束的位置。

对于斯伯丁来说,他从超导体研究到医学研究的过渡就是一个关于成为一名科学家的乐趣和喜悦的例子。

“我们总是在学习新事物,建立新的联系。有时候,事物以非常漂亮的方式融合在一起。”

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在线:http://bit.ly/ProJs5

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信息来自:Pantagraph,http://www.pantagraph.com