المادة والمادة المضادة سوف يدمران بعضهما البعض - والورم أيضًا

وتستخدم البوزيترونات (مضادات الإلكترونات) بالفعل للكشف عن الأورام السرطانية. ومن الممكن أن يتم استخدام البروتونات المضادة في المستقبل للقضاء عليها

المادة المضادة هي مفهوم محبوب بشكل خاص من قبل مبدعي الخيال العلمي: خذ على سبيل المثال دفع المادة والمادة المضادة لسفينة الفضاء إنتربرايز. ومع ذلك، وعلى الرغم من غرابتها، فإن المادة المضادة ليست خيالية، وقد تم إثبات فعاليتها في الاستخدامات الطبية: البوزيترونات، التي تستخدم في التصوير المقطعي البوزيتروني (PET) - وهي تقنية رسم الخرائط المستخدمة، من بين أمور أخرى، لتحديد الأورام السرطانية - هي المادة الفعالة. المادة المضادة للإلكترونات.

لكن الباحثين الذين يعملون في CERN، وهو مختبر كبير للجسيمات الأولية يقع بالقرب من جنيف، لديهم الآن أفكار أكبر بكثير. واكتشفوا أن نوعًا آخر من المادة المضادة، وهو البروتون المضاد، قد لا يحدد موقع الأورام السرطانية فحسب، بل يساعد أيضًا في القضاء عليها.

يتم إنشاء البوزيترونات المستخدمة في عمليات المسح PET عن طريق تحلل المواد الكيميائية المشعة. يتم حقنها في جسم المريض، وتتراكم في الخلايا السرطانية السرطانية وتسمح بالتعرف عليها. أما إنتاج البروتونات المضادة فهو أصعب بكثير. وللقيام بذلك، يجب "قصف" الأهداف المصنوعة من معادن مثل التنغستن بالبروتونات العادية. في بعض الحالات، تتحول الطاقة المنبعثة نتيجة الاصطدام إلى مادة - بروتون إضافي وبروتون مضاد مصاحب. يجب نقل البروتونات المضادة المنتجة بهذه الطريقة إلى مسرع آخر حتى تتمكن من الاستمرار في التحرك في الفراغ (إذا اصطدمت البروتونات المضادة بشيء مصنوع من مادة عادية، فإن التصادم بينها وبين البروتونات العادية سيؤدي إلى تدميرها).

أحد الأماكن التي يمكن فيها إنتاج البروتونات المضادة بهذه الطريقة هو مختبر CERN. يوجد في المختبر تعاون متعدد التخصصات بين العديد من الجامعات والشركات. تقوم إحدى شركات "PBar Laboratories" من كاليفورنيا باختبار كيفية تصرف حزم البروتون المضاد عند إطلاقها على الخلايا الحية.

وكما هو متوقع، اكتشف الباحثون أن البروتونات المضادة تزيل الإلكترونات من الذرات الموجودة في الخلايا - وهي عملية تسمى التأين. يؤدي التأين إلى تفتيت الجزيئات التي تحتوي على الذرات، مما يؤدي غالبًا إلى تدمير الخلايا. تؤدي هذه العملية بالطبع إلى تدمير جميع أنواع الخلايا، وليس فقط الخلايا السرطانية. لكن إذا تم اختيار طاقة شعاع البروتون المضاد بعناية، فيمكن أن يحرق ثقبًا صغيرًا في نقطة محددة عميقة تحت الجلد. وهذا يعني أنه يمكن توجيه الشعاع بدقة إلى الورم السرطاني.

حتى الآن، لا تختلف العملية الموصوفة عن عمل حزمة من البروتونات العادية. نظرًا لأن إنتاج وتخزين البروتونات المضادة أصعب بكثير من إنتاج البروتونات العادية (التي يمكن إنتاجها عن طريق تأين الهيدروجين)، فليس من الواضح ما هي فائدتها الكامنة. ولكن لا يزال هناك فرق. عندما يستهلك البروتون المضاد طاقته فإنه يستمر في التحرك في أي اتجاه مفضل. عندما يواجه بروتونًا عاديًا، يخرج كل شيء عن نطاق السيطرة: يقوم البروتون والبروتون المضاد بإبادة بعضهما البعض، مما يتسبب في إطلاق كمية هائلة من الطاقة (من حيث خلية واحدة). تسبب هذه العملية الكثير من الضرر، ولهذا السبب فهي أكثر فعالية في قتل الخلايا من التأين.

وتؤكد التجارب التي أجراها مؤخرا فريق الباحثين في CERN هذه الصورة. ومع ذلك، يؤكد الباحثان مايكل هولزشيتر وكارل ماجورا من مختبرات PBar، أن هذه تجارب أولية ستحتاج إلى تكرار لإثبات أن النتائج الأولية لم تكن عرضية. سيحتاج الباحثون أيضًا إلى إجراء مقارنات تفصيلية مع تجارب مماثلة، حيث يتم استخدام البروتونات العادية. سيكون الغرض من هذه التجارب هو التأكد من أن البروتونات المضادة تسبب بالفعل ضررًا أكبر من البروتونات العادية.

وحتى لو أثبتت النتائج بما لا يدع مجالا للشك، فإن هناك سؤالا صعبا حول تكلفة العملية. هل سيكون بالإمكان جعل إنتاج الأشعة المضادة للبروتون مجديا اقتصاديا بحيث يمكن استخدامها كعلاج للأورام السرطانية؟ إن CERN هو واحد فقط من عدد قليل من المختبرات في العالم التي يتم فيها إنتاج مثل هذه الأشعة حاليًا. ولهذا السبب، يعتقد الدكتور هولزشايتر والدكتور ماجورا أنه خلال عشر سنوات فقط سيكون من الممكن تطوير التطبيقات السريرية الروتينية لهذه الأشعة. وفي نهاية المطاف، يأملون أن تكون البروتونات المضادة فعالة في الاستخدامات الطبية مثل البوزيترونات.

للحصول على معلومات من الوكالات في الاقتصادي