兩種放射性同位素的金屬元素鈧Sc，似乎是理想可視化，摧毀固體腫瘤方式；然而，一種障礙阻礙了使用：無法快速生產(chǎn)和純化出有用數(shù)量的同位素。阿拉巴馬大學(xué)與威斯康辛大學(xué)和伊利諾斯州阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員合作，研究Sc43和Sc47放射性同位素的生產(chǎn)障礙。

Sc43的半衰期為3.9小時，所以每4小時就有超過一半的放射性物質(zhì)流失，所以必須在PET掃描當(dāng)天使用。UAB回旋加速器設(shè)施的主任，UAB放射學(xué)系的教授，也是該項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)者蘇珊娜·拉皮博士說：

43-Sc和47-Sc是一對廣受歡迎的“theranostic”。新詞“theranostics”將單詞therapy(治療)和diagnostics(診斷)結(jié)合起來。如果可行的話，Sc43和sc47都將被連接到一個靶向肽上，引導(dǎo)它們進(jìn)入實(shí)體腫瘤，用于成像和腫瘤根除。Sc43可以進(jìn)行診斷掃描，因?yàn)樗鼤l(fā)射出正電子，導(dǎo)致伽瑪射線離開身體，通過PET掃描進(jìn)行檢測和尺寸測量。Sc47將通過釋放一種組織損傷的β粒子，對腫瘤進(jìn)行治療。UAB的Lapi實(shí)驗(yàn)室使用UAB回旋加速器對如何制造theranostic配對物進(jìn)行了初步研究。

研究發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子，從粒子加速器發(fā)射，形成Sc同位素時，使用氧化鈦目標(biāo)。Lapi實(shí)驗(yàn)室的研究生Shaun Loveless也開發(fā)了一種凈化方案——目標(biāo)氧化鈦溶解在酸和氟化銨中，通過離子交換柱將Sc與鈦分離。由于天然鈦是五種穩(wěn)定同位素的混合物，這些初步實(shí)驗(yàn)沒有產(chǎn)生純Sc43和Sc47。天然鈦的質(zhì)子轟擊產(chǎn)生了額外、污染的Sc同位素。下一步將使用單一穩(wěn)定的鈦同位素目標(biāo)，而不是混合物。UAB、威斯康辛和阿貢的研究人員計(jì)劃進(jìn)行多方面的生產(chǎn)。

UAB將使用其24 MeV回旋加速器用質(zhì)子輻照鈦-46和鈦-50靶。威斯康辛州將使用16兆電子伏回旋加速器用氘粒子照射氧化鈣靶，氘粒子由一個質(zhì)子和一個中子組成，阿貢將用伽馬射線照射鈦靶。這三個實(shí)驗(yàn)室將在小規(guī)模的合作下，完善Sc43和Sc47的純化目標(biāo)材料。UAB回旋加速器設(shè)施獲得了國家認(rèn)可，它為斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)、休斯頓的MD安德森中心、賓夕法尼亞大學(xué)、耶魯大學(xué)和紐約紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心等機(jī)構(gòu)的臨床醫(yī)生和研究人員生產(chǎn)鋯-89和其他同位素。

此外，UAB回旋加速器是今年發(fā)表在《自然》(Nature)期刊上，一項(xiàng)非醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)重要發(fā)現(xiàn)的一部分。與加州勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室、紐約城市大學(xué)和密蘇里大學(xué)的核物理學(xué)家合作，測試放射性鋯88同位素(在uab生成并純化)捕捉中子的能力。鋯88捕捉中子的能力，是理論預(yù)測值的100萬倍，這是有史以來測量到的第二大熱中子俘獲截面，在過去70年里，還沒有發(fā)現(xiàn)其他類似大小的橫截面。

博科園｜研究/來自：阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校

參考期刊《自然》

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