In der Krebstherapie verwendet man heute oft Ionenstrahlen. Wenn Ionen durch festes Material dringen, können sie einen Teil ihrer Energie auf viele einzelne Elektronen verteilen, die sich dann mit recht niedriger Geschwindigkeit weiterbewegen – und diese Elektronen zerstören die DNA der Krebszellen. An der TU Wien konnte nun gezeigt werden, dass ein bisher in diesem Zusammenhang wenig beachteter Effekt eine wesentliche Rolle spielt: Durch den interatomaren Coulomb-Zerfall kann ein Ion zusätzliche Energie an umliegende Atome abgeben. Dadurch wird sehr lokal eine erstaunlich große Anzahl von Elektronen frei – mit der passenden Energie, um die DNA der Krebszellen optimal zu schädigen.
Das Ion überträgt diese Energie auf mehrere Atome in der direkten Umgebung gleichzeitig. Aus denen wird jeweils ein Elektron herausgelöst: Weil die Energie auf mehrere Atome aufgeteilt wird, handelt es sich dabei um lauter recht langsame Elektronen.
„Die Wahrscheinlichkeit, dass ein langsames Elektron einen DNA-Strang zerstört, ist viel größer“, erklärt die Doktorandin Janine Schwestka. Ein sehr schnelles Elektron fliege hingegen meistens am DNA-Molekül vorbei, ganz ohne Spuren zu hinterlassen.
Die Erkenntnisse könnten unter anderen dazu beitragen, Ionenstrahltherapien zur Bekämpfung von Krebs zu optimieren.
