ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Исследование возможности получения медицинского изотопа циркония Zr-89 в фотоядерных реакциях с вылетом заряженных частиц при облучении мишеней молибдена и ниобия с использованием ускорителей электронов.
Immuno-PET is an area of positron emission tomography (PET), the newest diagnostic method that allows you to get images at the molecular level. Since the radioisotope in Immuno-PET attaches to monoclonal antibodies (monAT), it is necessary that the biological monAT half-life coincides with the isotope half-life. Antibodies have half-lives ranging from days to weeks. PET-images, as a rule, provides maximum signal-to-background ratios 2-6 days after the introduction of an antibody-based label to the patient. That why it requires the use of radioactive isotopes with a longer half-life compared to the traditional PET-method. Currently, for the Immuno-PET method, iodine-124 (4.18 days half-life) is used as a radioactive label. However, there are problems with visualization accuracy using I-124. Since its decay with a 63% probability is accompanied by the emission of gamma quanta (603 keV), due to the low energy resolution of the detecting equipment, it is impossible to separate the signal from gamma quanta with an energy of 603 keV from the signal of annihilation gamma quanta. Its leads to a distortion of the obtained using radiofrequency images. Zr-89 has ideal characteristics: it decays with T1/2 = 78.41 h through positron emission and electron capture in the intermediate state 89mY, which decays to stable 89Y through gamma radiation (909 keV) with a half-life of 15.7 s. The low average energy of emitted positrons (395.5 keV) leads to high image resolution, and the mismatch of energies between annihilation gamma rays with an energy of 511 keV and gamma rays with an energy of 909 keV does not allow the latter to interfere with the detection of coincident gamma rays. In addition, Zr is safer to handle, cheaper to manufacture, more stable in vivo, and more efficiently accumulated in tumors than I-124. Traditionally, Zr-89 is producing from yttrium by cyclotrons in reactions 89Y(p, n)89Zr and 89Y(d, 2n)89Zr. In both cases, the technology is complicated by the formation in the reactions (p, 2n) and (d, 3n) of the isotope Zr-88 isotope (83.4 days), which decays into the daughter radioactive isotope Y-88 (106 days). The production of radionuclides at electron accelerators is much more economical and technologically simpler than nucleon accelerators. Since medical sources require high specific activity and radiochemical purity from impurity radionuclides, the use of photonuclear reactions with the release of charged particles allows us to solve this problem and to easily separate the resulting radionuclide from the irradiated matrix. Since the data about photonuclear reactions for nuclei with Z> 40 are very scarce, obtaining the new experimental data about photonuclear reactions is of fundamental importance at various targets with Z> 40 in a wide range of energies of bremsstrahlung. In the study of photonuclear reactions with the proton emission, the role of the isospin of the nucleus also manifests itself, which opens up great opportunities for understanding the nature of photonuclear reactions.
Экспериментальные данные о фотоядерных реакциях для ядер с Z > 40 очень малочисленны, поэтому получение новых экспериментальных данных о фотоядерных реакциях на различных мишенях с Z > 40 в широком диапазоне энергий тормозных γ-квантов имеют важное фундаментальное значение. При изучении фотоядерных реакций с вылетом протона проявляется и роль изоспина ядра, что открывает большие возможности для понимания природы фотоядерных реакций. Отметим, что представленная работа имеет и большое прикладное значение для наработки медицинских изотопов. Наработка радионуклидов на ускорителях электронов намного экономичнее и технологически проще по сравнению с реакторами и ускорителями нуклонов. В медицинских источниках требуется высокая удельная активность и радиохимическая чистота от примесных радионуклидов. Использование фотоядерных реакций с вылетом заряженных частиц позволяет упростить радиохимически процедуры для отделения необходимого радионуклида от облучаемой матрицы.
Было проведено облучение сборки фольг естественных Ta, Nb, Mo тормозным пучком с максимальной энергией гамма-квантов 55 МэВ. Были получены экспериментальные выходы 89Zr после облучения природного ниобия и экспериментальный выход 89Zr после облучения природного молибдена. Было получено, что примесь 88Zr в облученных мишенях крайне незначительна. Также следует отметить, что при использовании молибденовых мишеней одновременно с 89Zr можно также получать 99mTc из 99Mo.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 октября 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Получение циркония-89 с помощью ускорителей электронов. Первый год |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Получение циркония-89 с помощью ускорителей электронов. Второй год |
Результаты этапа: | ||
3 | 1 января 2022 г.-30 сентября 2022 г. | Получение циркония-89 с помощью ускорителей электронов. Второй год |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".