研究者は生産を改善します

2023 年 8 月 14 日

この記事は、Science X の編集プロセスとポリシーに従ってレビューされています。 編集者は、コンテンツの信頼性を確保しながら、次の属性を強調しました。

事実確認済み

信頼できる情報源

校正する

米国エネルギー省による

スカンジウム放射性同位体は、陽電子放出断層撮影 (PET) スキャンなどの医療画像処理に潜在的に役立つ可能性があります。 しかし、医療従事者は現在、人間が使用するのに適した量と純度でこれらの同位体を生成するのが難しいため、がんの画像​​化にこれらの同位体を使用していません。 特に、特別な同位体濃縮カルシウムターゲットを使用して製造する必要があります。 これらのターゲットは希少で高価であり、加速器で使用するのは困難です。 新しい研究では、スカンジウムの加速器ターゲットを作成して照射する方法が説明されています。 これらのターゲットは、人間の患者の十数件の診断用 PET 評価を実行するのに十分な放射性スカンジウムを生成します。 このプロセスでは、カルシウムターゲット物質を 95% 以上の効率でリサイクルします。

この研究はジャーナル『Frontiers in Chemistry』に掲載されています。

診断薬と治療薬の組み合わせは「セラノスティクス」と呼ばれます。 この技術は、がんなどの病気を管理するための最も有望な選択肢の 1 つです。 スカンジウム 43 とスカンジウム 44 は、治療用スカンジウム 47 と組み合わせた治療薬の最も有望な選択肢の 2 つです。 これらの同位体の製造には、高価なチタンとカルシウムの出発原料が必要です。 また、分離するには困難な放射線照射と化学処理が必要です。 これらの要因により、スカンジウムベースの治療法の開発が阻害され、その利用可能性が制限されてきました。

この研究は、これらの制限に対処する持続可能な方法を実証します。 この研究では、ウィスコンシン大学マディソン校の研究者らは、酸化カルシウム加速器ターゲットへの陽子および重陽子照射によりスカンジウム-43およびスカンジウム-44を形成する5つの核反応を研究した。 実験では、同位体カルシウム-42、カルシウム-43、カルシウム-44が豊富なカルシウムを含む市販のターゲットから始めたときに生成されるスカンジウム-43とスカンジウム-44の量と純度を調べました。 測定された最大の収率と最高の純度は、カルシウム-44 に陽子を照射したときのスカンジウム-44 でした。 これにより、1 時間の照射で 99.7% 以上の純度の 120 ミリキュリーが生成されました。 研究者らはまた、スカンジウムを化学的に精製し、非常に高価なカルシウム標的物質を回収するプロセスを開発しました。これは、現代の病院環境でそれらを持続可能にするのに役立ちます。

研究されたすべての反応から生成されるスカンジウム 43 およびスカンジウム 44 放射性同位体は、癌を標的とする放射性薬剤として使用できるほど純粋です。 PET スキャナーを使用した最新の診断医療手順では、これらのスカンジウム放射性同位体の分解能と定量的性能は、既存の臨床標準治療の放射性金属同位体ガリウム 68 よりも優れています。

詳しくは： Kaelyn V. Becker et al、濃縮 42CaO、43CaO、および 44CaO ターゲットからの 43Sc および 44gSc のサイクロトロン生産、Frontiers in Chemistry (2023)。 DOI: 10.3389/fchem.2023.1167783

米国エネルギー省提供