العلاج الإشعاعي هو ضربة موجهة نحو الورم، لكن كل طلقة يجب أن تُضبط بدقة المليمتر وجزء من الثانية. المشكلة أن مقاييس الجرعات الحالية إما ضخمة، أو تشوه الحزمة نفسها، أو تتطلب توقفات للقراءة. مجموعة من الباحثين تجاوزت هذه العقبات باستخدام المادة الأكثر انتشارًا على الأرض — الماء.
الماء في جسم الإنسان يستقبل الجزء الأكبر من الإشعاع، لذا فهو مثالي ليكون "بديلًا للأنسجة" — مادة تتصرف في تفاعلها مع الإشعاع تقريبًا مثل النسيج البيولوجي. وضع العلماء كوفيتًا يحتوي على الماء بين مرآتين، مشكلين مرنانًا ضوئيًا — مصيدة للضوء ينعكس فيها شعاع الليزر مرارًا وتكرارًا، مما يعزز الحساسية لأدق التغيرات في الوسط. وُجّه ليزر عبر هذا الكوفيت. عندما تمر نبضة إشعاعية عبر الماء، فإنها تسخن السائل بكسور ضئيلة من الدرجة — وهذا يكفي لتتغير الخصائص البصرية لـالماء (معامل الانكسار) قليلًا. يشعر شعاع الليزر فورًا بالتغير: ينتقل الرنين، ومن مقدار الانتقال تُحسب الجرعة الممتصة. هذا النهج هو في جوهره تحليل طيفي ضوئي: نراقب تغير تردد الرنين للمرنان، والذي يرتبط مباشرة بدرجة حرارة الماء.
أظهر الجهاز دقة 90 ميكروغراي لكل نبضة — أي أقل بعشرات المرات من الجرعة النموذجية في جلسة واحدة. والأهم أن الإشارة تُقرأ في الوقت الفعلي دون تأخير. الماء لا يتقدم في العمر، ولا يبهت، ولا يحجب شيئًا: على عكس العديد من الكواشف الصلبة، فهو لا يتدهور تحت الإشعاع ولا يزعج مجال الإشعاع. يرى المؤلفون الخطوة التالية: تغليف نفس المبدأ في ألياف بصرية بسمك شعرة الإنسان. يمكن إدخال هذا المسبار الدقيق مباشرة في الورم ومراقبة الجرعة من الداخل، وكأنه ساعة توقيت مدمجة للإشعاع.
كوب صغير من الماء تبين أنه أدق من العديد من الكواشف الصلبة. وإذا كان يقف اليوم على طاولة المختبر، فقد ينتقل غدًا إلى داخل الجسم — حيث يجب أن تصيب كل نبضة هدفها بدقة.
الماء من أفضل المواد امتصاصًا للأشعة تحت الحمراء، لذا حتى التسخين الضئيل يغير معامل انكساره بما يكفي ليلاحظه الليزر.