Technetium-101: จากสิ่งเจือปนสู่เครื่องมือทางการแพทย์อเนกประสงค์

Technetium-101: จากสิ่งเจือปนสู่เครื่องมือทางการแพทย์อเนกประสงค์

 วางกรอบวิสัยทัศน์ว่าเป็นหนึ่งในความจำเป็น เมื่อสิบปีก่อน พวกเขาเรียนในระดับบัณฑิตศึกษาเพื่อเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านเคมีของเทคนีเชียม และขณะที่พวกเขาศึกษาวิธีผลิตและแยกไอโซโทปของเทคนีเชียม พวกเขาตระหนักว่ามีปัญหาในห่วงโซ่อุปทานของเทคนีเชียมที่อุตสาหกรรมจะต้องเผชิญต่อไป เว้นแต่จะมีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ ถูกสร้างขึ้น ตัวอย่างเช่น ซึ่งเป็นไอโซโทปเดี่ยวที่ใช้มากที่สุดสำหรับขั้นตอน

การถ่ายภาพ

เพื่อการวินิจฉัยทางนิวเคลียร์ โดยทั่วไปผลิตจากโมลิบดีนัม-99 (Mo-99) โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถสร้างคลัง ได้เนื่องจากครึ่งชีวิตทางกายภาพค่อนข้างสั้น (ระยะเวลาที่ไอโซโทปใช้ในการสลายตัวจนถึงครึ่งหนึ่งของกิจกรรมเริ่มต้น) แต่จะต้องผลิตและจำหน่ายอย่างต่อเนื่อง 

ปัญหาอื่นๆ เช่น โครงสร้างพื้นฐานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่เสื่อมสภาพและความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับไอโซโทปรังสี มีส่วนทำให้เกิดการหยุดชะงักครั้งใหญ่หลายครั้งในห่วงโซ่อุปทาน ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาพูดง่ายๆ ก็คือ จำเป็นต้องมีวิธีการใหม่ๆ ที่สามารถผลิตไอโซโทปรังสีของเทคนีเชียม

ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและมีของเสียน้อยลง ได้คิดค้นวิธีการที่ใช้เครื่องกำเนิดนิวตรอนดิวทีเรียม-ดิวทีเรียมเพื่อผลิตไอโซโทปรังสีของเทคนีเชียม แนวทางของพวกเขาสามารถแก้ปัญหาห่วงโซ่อุปทานและโครงสร้างพื้นฐานได้อย่างปลอดภัยโดยนำการผลิต Tc-99m และไอโซโทปรังสี Tc-101 

ที่ไม่ได้ใช้งานก่อนหน้านี้มาไว้ใกล้กับข้างเตียงของผู้ป่วยได้อย่างปลอดภัย ในขณะเดียวกันก็สร้างของเสียน้อยลงและใช้ทรัพยากรน้อยลงด้วย ผลการทดลองเบื้องต้นซึ่งรายงานในวารสารยังแนะนำว่า Tc-101 ซึ่งมักถูกพิจารณาว่าเป็นสิ่งเจือปน อาจมีประโยชน์ในการถ่ายภาพทางการแพทย์และการบำบัด

ผลิตไอโซโทปของเทคนีเชียมด้วยเครื่องกำเนิดนิวตรอน “เราตระหนักว่าอาจมีการคิดนอกกรอบเพื่อค้นหาวิธีเพิ่มผลผลิต แทนที่จะมีกองขนาดใหญ่ ให้ใช้อัตราส่วนไอโซโทปของเทคนีเชียมที่แตกต่างกัน เพื่อให้สามารถชดเชยความไร้ประสิทธิภาพของซัพพลายเชนในปัจจุบันได้” “และเครื่องกำเนิดนิวตรอน

ก็สมเหตุสมผล 

เพราะคุณไม่มีของเสียจากฟิชชันที่มีอายุยืนยาว” เครื่องกำเนิดนิวตรอนดิวทีเรียม-ดิวทีเรียมสร้างรังสีนิวตรอนโดยการชนไอโซโทปของไฮโดรเจนที่เรียกว่าดิวทีเรียม เมื่ออะตอมของดิวทีเรียม 2 อะตอมชนกันในปฏิกิริยาฟิวชัน พวกมันจะสร้างนิวตรอนอิสระที่สามารถชนกับเป้าหมายของโมลิบดีนัม

เพื่อผลิตไอโซโทปของเทคนีเชียม เมื่อนิวตรอนโจมตีเป้าหมายโมลิบดีนัม Tc-101 จะถูกผลิตขึ้นพร้อมต้องการให้ Tc-101 ทำงาน แม้ว่าครึ่งชีวิตของมันจะสั้นเพียง 14.22 นาที แต่ Tc-101 จะสร้างรังสีบีตา และรังสีแกมมา เมื่อมันสลายตัว สิ่งเหล่านี้สามารถนำไปใช้กับทั้งการรักษาและการถ่ายภาพ

“เราเชื่อว่าการผลิตไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีขนาดเล็กใกล้กับจุดใช้งานอาจเป็นหนทางข้างหน้า เนื่องจากเป็นการหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการจัดส่งผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวอย่างรวดเร็วโดยมีครึ่งชีวิตที่วัดได้ในไม่กี่ชั่วโมงทั่วประเทศหรือแม้แต่ในต่างประเทศ” จอห์นสโตนกล่าวเสริม “คุณลักษณะสำคัญอีก

ประการหนึ่งของการวิจัยของเราคือการระบุการผลิตหรือการแยกตัวของ Tc-101 ซึ่งเราเห็นว่าเป็นไอโซโทปของเทคนีเชียมที่มีอายุสั้นกว่าซึ่งไม่ได้กล่าวถึงในเอกสาร”นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า ครึ่งชีวิตทางกายภาพที่สั้นของ Tc-101 ไม่ควรขัดขวางผู้อื่นในการพิจารณาการใช้งานทางการแพทย์ 

เพราะไอโซโทปอื่นๆ ที่มีครึ่งชีวิตสั้นกว่า เช่น ออกซิเจน-15 ซึ่งมีครึ่งชีวิตเพียง 2 นาที ใช้กันอย่างแพร่หลายกล่าวว่าความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดที่พวกเขาเผชิญคือการปรับการผลิต Tc-101 จากนิวตรอนที่ผลิตโดยใช้เครื่องกำเนิดนิวตรอนดิวทีเรียม-ดิวทีเรียม เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องกำเนิดนิวตรอนดิวทีเรียม

ทริเทียม (ซึ่งมีกำลังมากกว่า แต่ต้องการการป้องกันและภาระด้านกฎระเบียบที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากกัมมันตภาพรังสีของทริเทียม) เครื่องกำเนิดนิวตรอนดิวทีเรียม-ดิวทีเรียมมักจะสร้างนิวตรอนน้อยกว่าซึ่งมีพลังงานต่ำกว่าด้วย ซึ่งช่วยลดปริมาณของไอโซโทปรังสีที่ สามารถผลิต.

ด้วยเป้าหมาย

ในการเพิ่มผลผลิต Tc-101 นักวิทยาศาสตร์จึงร่วมมือกับ พวกเขาร่วมกันคิดค้นและผนวกรวมกระบวนการแยกสารที่เหมาะสมเข้ากับเครื่องกำเนิดนิวตรอนดิวเทอเรียม-ดิวทีเรียมของอเดลฟี ซึ่งให้ผลผลิตนิวตรอนมากกว่า 10 พันล้านนิวตรอนต่อวินาที จากนั้นนิวตรอนที่ผลิตในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

จะชนกับโมลิบดีนัม ซึ่งจะสลายตัวเป็น Tc-99m และ Tc-101 วัสดุที่เป็นผลลัพธ์จะถูกสัมผัสกับถ่านกัมมันต์เพื่อแยกไอโซโทปของเทคนีเชียมออกจากโมลิบดีนัมกิจกรรมที่มีความจำเพาะต่ำจำนวนมากที่เหลืออยู่ด้วยระบบที่ปรับให้เหมาะสม “คุณจะมีช่วงเวลาสมดุลในการผลิตเสมอ” วิลเลียมส์กล่าว 

“คุณมีครึ่งชีวิตที่ไม่ใช่ครึ่งชีวิตเพราะมันถูกครอบงำโดยผู้ปกครอง [โมลิบดีนัม]”ข้อควรพิจารณาเพิ่มเติมนักวิทยาศาสตร์ได้ประเมินผลผลิต ที่ผลิตด้วยวิธีนี้ และเปรียบเทียบผลผลิตกับผลผลิตที่ได้จากระบบดิวทีเรียม-ทริเทียม รวมทั้งเป้าหมายของโมลิบดีนัมตามธรรมชาติและอุดมด้วย และแม้ว่าจุดประสงค์

ของพวกเขาไม่ใช่เพื่อระบุการใช้งานเฉพาะใดๆ ของ Tc-101 พวกเขายังพิจารณาถึงผลกระทบของการผลิตไอโซโทปจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม การเงิน กฎระเบียบ และทางคลินิก สิ่งแวดล้อมผ่านของเสียจากมนุษย์จะน้อยกว่าจากไอโซโทปรังสีที่มีสถานะพื้นดินหรือผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวนานกว่า

นอกจากนี้ ยังกล่าวอีกว่าเป้าหมายของเครื่องกำเนิดนิวตรอนมีกิจกรรมเฉพาะต่ำ ไม่มีผลิตภัณฑ์ฟิชชันที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไอโซโทปรังสี และข้อกำหนดในการป้องกันก็ไม่แตกต่างจากการป้องกันไอโซโทป PET เช่น ฟลูออรีน-18 มากนัก ขั้นตอนต่อไปของทีมรวมถึงการระดมทุนสำหรับสายการผลิตนำร่องและขยายขนาดการผลิตเพื่อให้การศึกษาที่สำคัญในหนูและการทดสอบโดยหน่วยงานกำกับดูแล 

Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย