В ядре атома золота прячется будущее лекарство от рака. Если ударить по золотой мишени гамма-лучом с энергией около 30 мегаэлектронвольт, одно из ядер теряет протон и нейтрон и превращается в редкий изотоп платины — платину-195m. Этот изотоп нестабилен: распадаясь, он выбрасывает электроны Оже — крошечные частицы, которые проходят всего несколько миллионных долей миллиметра и рвут нити ДНК. Для раковой клетки такой точечный удар смертелен, а здоровые ткани вокруг почти не страдают.
Проблема в том, что получить платину-195m в достаточном количестве трудно. Физики из Университета Дьюка облучали стопку концентрических колец из золота на установке HIγS — источнике гамма-лучей с точно настроенной энергией. После облучения они измеряли радиоактивность мишеней и выяснили: реакция рождения платины начинается только у порога 30 МэВ, а заметный выход появляется при ещё более высоких энергиях. Это первые экспериментальные данные для этой реакции вблизи порога.
Зачем нужны такие измерения? Чтобы наладить производство платины-195m для медицины. Платиновые радиоизотопы всё чаще используют в таргетной терапии — лечении, которое бьёт точно по опухоли, не задевая остальной организм. Но для этого нужны изотопы с высокой удельной активностью, то есть с большой долей радиоактивных атомов в образце. Данные о сечениях реакций — это как рецепт для ускорителя: зная их, можно рассчитать, сколько золота облучать, при какой энергии и как долго, чтобы получить нужное количество лекарства.
Золото, из которого делают украшения, может стать сырьём для спасения жизней. Эксперимент показал, что путь от золотого кольца до радиоактивной платины реален, но требует мощных ускорителей. Теперь у физиков и медиков есть первые цифры, чтобы спланировать этот путь.
Электроны Оже проходят в ткани всего несколько нанометров — это в тысячу раз меньше толщины человеческого волоса. Поэтому они повреждают только те клетки, в которые попал радиоактивный атом.
В сериале «Звёздный путь» медицинский трикодер мог мгновенно находить и лечить болезни на клеточном уровне. Таргетная терапия с электронами Оже — шаг к такой точечной медицине, хотя и без фантастической мгновенности.