Lors de la thérapie par capture de neutrons par le bore, on injecte au patient du bore-10, qui s'accumule sélectivement dans la tumeur. On irradie ensuite la tumeur avec des neutrons. Lorsqu'un neutron pénètre dans le noyau de bore, il provoque sa fission en hélium et en lithium — l'énergie libérée détruit la cellule cancéreuse. Le principal défi est de mesurer avec précision la quantité de bore réellement accumulée dans la tumeur d'un patient donné.
La solution : écouter l'« écho » des neutrons. Comme le corps est principalement composé d'eau, celle-ci laisse passer les neutrons mais en réfléchit une partie. Le bore-10 atténue fortement cet écho. En comparant le signal réfléchi de la tumeur et celui du tissu sain, le détecteur calcule la concentration. C'est un peu comme en spectroscopie : on déduit la composition d'une substance à partir de sa réponse.
La méthode fonctionne à 6 cm de profondeur, détectant moins de 10 parties par million de bore — l'équivalent d'un grain de sel dans une piscine. Étonnamment, le bore-10 capture les neutrons des milliers de fois plus efficacement que le carbone et l'azote du corps. La méthode n'ajoute presque pas d'irradiation et, comme l'avait prédit Enrico Fermi, ouvre la voie à une thérapie personnalisée.
Le bore-10 est l'un des meilleurs absorbeurs naturels de neutrons ; son efficacité est des milliers de fois supérieure à celle du carbone ou de l'azote, qui constituent l'essentiel du corps.