Biologische Effekte von Laser-beschleunigten Protonen

Die gängige Strahlentherapie nutzt überwiegend energiereiche Photonenstrahlung (Röntgen- und gamma-Strahlen). Die energiereiche Partikelstrahlung wie die Protonen- oder Schwerionenbestrahlung erreicht zwar deutlich höhere Strahlendosen, vor allem bei tiefsitzenden soliden Tumoren, und schont gleichzeitig besser das umgebende Gewebe, sie wird aber derzeit therapeutisch wenig genutzt, weil die investiven und betrieblichen Kosten der konventionellen Erzeugung von Protonen in Cylotronen oder Synchrotronen viel zu hoch sind. Die Beschleunigung von Protonen durch Laserstrahlen stellt eine kostengünstige Alternative dar, die sich potentiell für eine breite klinische Anwendung eignet. Wir haben festgestellt, dass Laser-beschleunigte Protonen (LAP) ein etwas anderes biologisches Wirkungsspektrum haben als konventionell beschleunigte Protonen (CAP).

In einem Verbundprojekt mit dem Westdeutschen Protonentherapiezentrum des Universitätsklinikums Essen (Prof. Dr. Beate Timmermann), dem Strahlenbiologischen Institut der Universität Essen (Prof. George Iliakis) und dem Institut für Laserphysik der HHU (Prof. Oswald Willi) vergleichen wir die Wirkung von LAP und CAP auf Tumorzellen.