Le rayonnement laser ultra-intense transforme la matière en un plasma riche en électrons énergétiques libres. Le contrôle des distributions et des flux de ces électrons permet de générer et de façonner des champs électriques et magnétiques records adaptés à de nombreuses applications.

Le champ de recherche du Professeur Malka s’étend des études fondamentales des interactions laser-plasma hautement non linéaires à leurs applications dans les accélérateurs compacts d’électrons, d’ions et les sources de rayons X femtoseconde brillants.

Le laboratoire de Victor Malka étudie également les applications potentielles de ces particules laser-plasma et de ces sources de rayons X en médecine, en radiothérapie, en radiobiologie et pour l’inspection non destructive des matériaux.

Applications

Les accélérateurs laser-plasma d’électrons et d’ions suscitent un grand intérêt pour un large éventail d’applications en raison de la taille, du coût et du taux de répétition des lasers à haute intensité, ainsi que des caractéristiques uniques des faisceaux de particules délivrés.

Les applications à fort impact comprennent la radiothérapie du cancer, l’imagerie avec des techniques de contraste par rayons X pour la détection précoce du cancer, la caractérisation des matériaux, la chimie pilotée par le rayonnement, la sécurité des frontières par la détection de substances dangereuses et, à plus long terme, des applications dans le domaine de la physique des particules à haute énergie.

L’équipe de recherche du laboratoire franco-israélien associant l’École Polytechnique en France et l’Institut Weizmann à Rehovot s’efforce de progresser dans plusieurs de ces applications grâce à des collaborations qui visent à développer la technologie d’imagerie médicale de la prochaine génération, notamment avec des biologistes, pour étudier la réponse cellulaire à la radiothérapie à haute dose (FLASH-RT). Avec le projet ebeam4therapy, Victor Malka et ses collègues chercheurs œuvrent pour repousser les limites de la radiothérapie du cancer.

Les enjeux de cette nouvelle radiothérapie

60 % des patients atteints de cancer reçoivent une radiothérapie dans le cadre de leur protocole de traitement. Malgré les progrès considérables réalisés dans la planification du traitement et l’administration de la dose, un défi majeur subsiste : Les tissus sains situés autour de la zone traitée absorbent une partie du rayonnement, ce qui entraîne des effets secondaires.
Les radio-oncologues doivent souvent choisir entre délivrer une dose suffisante pour contrôler la tumeur et épargner les organes voisins. Cela peut conduire à des résultats cliniques médiocres et à des taux de survie sous-optimaux.
Cette nouvelle approche est basée sur la technologie des accélérateurs de laser plasma pour traiter les tumeurs des tissus profonds avec des électrons de très haute énergie. Cette nouvelle radiothérapie ne traite que là où c’est nécessaire.

Thérapie contre le cancer – Projet ebeam4therapy

eBeam4Therapy est un projet qui vise à démontrer la faisabilité de la technologie laser-plasma dans le domaine de la radiothérapie, tout en ouvrant la voie à la commercialisation et à l’entrée sur le marché.

Dirigée par le professeur Victor Malka, et un chef de projet, le docteur Arnaud Courvoisier et en collaboration avec Acceler8 Venture Builder, la technologie d’accélérateur laser-plasma permettra de délivrer régulièrement des électrons hautement énergétiques dans la gamme d’énergie idéale requise pour la radiothérapie oncologique. En réunissant des experts de la science des lasers et des accélérateurs, ils développent une base compacte, simple et sûre pour la prochaine génération de traitements du cancer.

Les bénéfices de cette découverte :

Meilleure qualité du traitement
Amélioration de l’efficacité de la thérapie et des résultats pour le patient

Réduction des coûts pour les hôpitaux et les payeurs
Un coût réduit par rapport à d’autres thérapies

Plus rapide et plus sûre
Une radiothérapie plus précise avec des durées de traitement plus courtes

Machines compactes et conviviales
Compatibles avec les infrastructures hospitalières existantes