09:00 2022-12-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Imprimarea 3D poate ajuta la producerea de radiofarmaceutice valoroase
_ Imprimare 3D poate ajuta la producerea de radiofarmaceutice valoroase
Fără diagnostice precise, este greu să vorbim despre tratamentul eficient al pacienților, mai ales în cazul cancerului. Astăzi, până la 80% din procedurile de diagnosticare care utilizează radiofarmaceutice necesită utilizarea molibdenului-99. Pe viitor, eficiența de producție a acestui valoros radioizotop poate fi mărită folosind ținte de uraniu pregătite prin imprimare spațială.
Pavetul european pentru o astfel de soluție tocmai a ajuns în mâinile oamenilor de știință de la Centrul Național pentru Nuclear. Research (NCBJ) din Świerk, Polonia.
„Cererea globală de molibden-99 este uriașă. Este un radioizotop care este de obicei produs în reactoare nucleare de cercetare, adică în dispozitive cu capacitate de producție limitată. de aceea este atât de important să îmbunătățim constant metodele de producere a acestuia”, spune co-inventatorul brevetului Prof. Paweł Sobkowicz (NCBJ).
Tehnici moderne de imagistică a structurii și funcțiilor corpului uman depind în mare măsură de radiofarmaceutice, care sunt substanțe active care conțin izotopi radioactivi selectați corespunzător. Odată ce produsul radiofarmaceutic este introdus în corpul pacientului, debitele acestuia (sau locurile de acumulare) pot fi monitorizate prin înregistrarea fotonilor emiși de nucleele radioizotopului în descompunere.
Tehnețiul-99m metastabil este unul dintre cele mai radioizotopi importanți în medicină. Fotonii pe care îi emite nu provoacă leziuni țesuturilor și sunt înregistrați de detectoarele echipamentelor de diagnosticare fără mare dificultate. În plus, timpul de înjumătățire al acestui radioizotop este de numai șase ore, ceea ce înseamnă că acesta dispare din corpul pacientului la scurt timp după test.
Timpul de înjumătățire scurt al tehnețiului-99m metastabil este un avantaj de la punctul de vedere al subiectului. Este o provocare pentru diagnosticieni deoarece impune o limitare radicală a timpului care poate trece între producerea radioizotopului și procedura de diagnosticare. Soluția problemei este cunoscută de ani de zile: nu tehnețiul ajunge în spitale, ci molibdenul-99, care se dezintegrează în el.
Timpul de înjumătățire al molibdenului-99 este de 67 de ore. . Acesta este timpul care asigură posibilitatea transportului în siguranță al radioizotopului de la locul de producție la spital.
„Molibdenul-99 este cel mai frecvent produs prin iradierea unor ținte mici care conțin uraniu-235 slab îmbogățit cu neutroni", spune Maciej Lipka, unul dintre coautorii brevetului.
"Neutronii reactoarelor au o capacitate limitată de a pătrunde în materialul țintă. Pentru a se asigura că sunt convertite cât mai multe nuclee de uraniu-235. până la molibden-99, țintele sunt de obicei preparate ca plăci subțiri dintr-o dispersie de uraniu sau oxidul sau siliciul acestuia în aluminiu.Procesul de producție a plăcilor nu lasă mult loc de optimizare. Prin urmare, am propus o modalitate diferită de a pregăti țintele de uraniu: imprimare spațială prin sinterizarea pulberilor cu laser.”
Sinterizarea cu laser a pulberilor metalice este un tip de imprimare 3D bazată pe utilizarea unui laser de putere adecvată pentru a topi selectiv un strat subțire de pulbere, distribuit anterior uniform în interiorul container pe wo platforma rking. După ce primul strat este fixat, platforma este ușor coborâtă, se aplică următorul strat de pulbere și întregul ciclu poate fi repetat de câte ori este necesar.
„Tehnicile de imprimare 3D sunt cunoscute de mult timp. timp, dar până acum nu au fost folosite pentru a produce ținte de uraniu pentru iradierea cu neutroni în reactoare. Cu toate acestea, credem că acest mod de a produce ținte poate avea o serie de avantaje", spune prof. Sobkowicz.
Într-o țintă expusă la neutroni au loc reacții nucleare, al căror produs secundar este căldura. Utilizarea imprimării 3D permite optimizarea formei țintelor, astfel încât căldura să fie mai eficient disipată în mediu. Prin urmare, țintele în sine s-ar încălzi mai puțin, iar acest lucru ar crește conținutul de uraniu-235 din ele. Ca urmare, s-ar putea produce mai mult molibden-99 per expunere.
„Când trageți neutroni într-o țintă de uraniu, se formează nu numai molibden-99, ci și mulți alți izotopi. După îndepărtarea din reactor, fiecare tinta trebuie deci supusa unui tratament chimic corespunzator, care serveste la izolarea molibdenului.Intre timp, cu ajutorul imprimarii spatiale, este posibil sa se pregateasca, de exemplu, tinte ajurate cu o suprafata activa foarte mare, interactionand mai eficient cu solvenți chimici”, spune Lipka.
Probabil cel mai promițător aspect al brevetului se referă la potențialul de a crește eficiența de procesare a uraniului-235 în sine. În fiecare țintă iradiată, unele dintre nucleele acestui izotop nu suferă transformări nucleare. Prin urmare, formele țintelor imprimate pot fi proiectate pentru a crește cantitatea de uraniu recuperată. Odată extras, ar putea fi folosit pentru a construi mai multe ținte.
În prezent, peste 10% din cererea mondială de molibden-99 este acoperită de reactorul nuclear de cercetare polonez Maria, situat în Świerk, lângă Varșovia. NCBJ operează, de asemenea, Centrul de Radioizotopi POLATOM, un producător de generatoare de tehnețiu și multe produse radiofarmaceutice. Produsele POLATOM sunt exportate în peste 70 de țări.
Comentarii:
Adauga Comentariu