Фотовспышка, срабатывающая за тысячную долю секунды, не нагревает объект — в отличие от обычной, которая длится целую секунду. Похожий фокус обнаружили в радиотерапии: когда дозу облучения выдают не за минуты, а за миллисекунды, здоровые ткани страдают меньше. Это назвали FLASH-эффектом.
Раковые клетки при этом гибнут как обычно, а вот кожа или слизистая вокруг опухоли остаются почти нетронутыми. Десятилетия искали причину — и главным подозреваемым стал кислород. Именно он определяет, насколько сильно радиация повреждает живую клетку. При сверхбыстрой дозе в ткани с умеренным уровнем кислорода химия меняется: вместо агрессивных гидроксильных радикалов (молекул-разрушителей) образуется больше «свободных» электронов, которые менее опасны.
Так колебания кислорода в опухоли и вокруг неё могут стать ключом к настройке лечения. Впервые удалось измерить, как быстро ткань «съедает» кислород прямо во время сверхбыстрой дозы — минутное потребление превращается в миллисекундное. Такая скорость меняет всю картину лучевой химии.
Теперь, когда ясно, что FLASH-эффект — это не чудо, а точная настройка кислородного режима, можно проектировать аппараты. Они будут «видеть» насыщение ткани кислородом и подбирать скорость дозы индивидуально. Та самая фотовспышка, только спасающая жизнь.
При сверхбыстрой дозе облучения ткань потребляет кислород так быстро, что локально создаётся временная «кислородная тень», которая и защищает здоровые клетки.
В романе «Марсианин» Энди Вейера герой выживает благодаря точному контролю кислорода — здесь тот же принцип управляет судьбой клеток под лучом.