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用回旋加速器提高放射性藥物產(chǎn)量

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中國(guó)第一臺(tái)回旋加速器主磁鐵。(照片來(lái)源:央視網(wǎng)

中國(guó)第一臺(tái)回旋加速器由中國(guó)科學(xué)院設(shè)計(jì)建造,于1958年建成。中國(guó)自主研制的第一臺(tái)生產(chǎn)放射性同位素的回旋加速器于1996年通過(guò)國(guó)家計(jì)委的驗(yàn)收。

根據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(原子能機(jī)構(gòu))放射性核素生產(chǎn)用回旋加速器數(shù)據(jù)庫(kù),中國(guó)共有167臺(tái)回旋加速器,分布在全國(guó)各地。

在全球范圍內(nèi),現(xiàn)有超過(guò)1200臺(tái)回旋加速器在運(yùn)行,生產(chǎn)重要的放射性核素,增強(qiáng)核醫(yī)學(xué)的可用性,最終提供更好、更有效的診斷。

原子能機(jī)構(gòu)的放射性同位素和放射性藥物化學(xué)家Amirreza Jalilian說(shuō):“在過(guò)去的30年里,回旋加速器改變了放射性藥物的進(jìn)程。”與以傳統(tǒng)方式生產(chǎn)放射性藥物的研究堆不同,回旋加速器不使用放射源,更容易安裝和操作,并且可以直接在醫(yī)院安裝。

在全球范圍內(nèi),雖然只有10% - 12%的放射性藥物通過(guò)回旋加速器生產(chǎn),但對(duì)回旋加速器的需求正在增加,因?yàn)橥ㄟ^(guò)它們生產(chǎn)的更多放射性核素用于研究、診斷和治療一系列威脅生命的疾病,如癌癥、帕金森病、阿爾茨海默病和失眠癥。

Jalilian是最近原子能機(jī)構(gòu)發(fā)表的報(bào)告《回旋加速器替代放射性核素生產(chǎn)》的合著者,該報(bào)告羅列了可用回旋加速器生產(chǎn)的各種放射性核素。該文件補(bǔ)充了原子能機(jī)構(gòu)放射性核素生產(chǎn)用回旋加速器數(shù)據(jù)庫(kù),可供決策者、研究人員、公司和學(xué)生以及技術(shù)專(zhuān)家查閱,供其進(jìn)一步了解這些機(jī)器可以產(chǎn)生的放射性核素類(lèi)型以及它們?nèi)绾斡幸嬗诤酸t(yī)學(xué)、患者護(hù)理和治療。

回旋加速器的多種用途

放射性藥物中的放射性同位素通常用于產(chǎn)生器官或組織的圖像,以檢測(cè)疾病并幫助顯示腫瘤的生長(zhǎng)和萎縮。

通過(guò)回旋加速器生產(chǎn)的最普遍放射性同位素是半衰期短的同位素,這意味著它們?cè)趲讉€(gè)小時(shí)內(nèi)就會(huì)失去大部分放射性,因此不適合長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸。這些包括氟-18、碳-11、氧-15和氮-13,用于一種稱(chēng)為正電子發(fā)射斷層照相法(PET)的成像技術(shù)。PET用于產(chǎn)生體內(nèi)目標(biāo)器官或細(xì)胞的高清三維圖像,以診斷疾病。全球范圍內(nèi),回旋加速器生產(chǎn)了PET所用95%的放射性藥物。

在回旋加速器出現(xiàn)之前,這其中一些放射性藥物的生產(chǎn)十分麻煩。

例如,鎵-68(Ga-68)主要由“發(fā)生器”生產(chǎn)。這種發(fā)生器只能使用一年,產(chǎn)生的放射性核素只夠在一天內(nèi)診斷四至六名患者。而使用回旋加速器,每天可以為大約20名患者生產(chǎn)Ga-68,且成本較低。全世界至少有10個(gè)中心正在使用這種方法。原子能機(jī)構(gòu)的出版物《鎵-68回旋加速器生產(chǎn)》和一個(gè)協(xié)調(diào)研究項(xiàng)目正在支持基于回旋加速器生產(chǎn)Ga-68的相關(guān)國(guó)際專(zhuān)業(yè)知識(shí)交流。

原子能機(jī)構(gòu)同時(shí)正在制定準(zhǔn)則,以提高和加強(qiáng)鋯-89 (Zr-89)的使用,這是一種PET放射性同位素,半衰期相對(duì)較長(zhǎng),為3.3天(相比之下,氟-18的半衰期僅為1小時(shí)50分鐘)。Zr-89的半衰期為醫(yī)療從業(yè)者提供了足夠的時(shí)間來(lái)密切觀察體內(nèi)分子如何行動(dòng)。它還應(yīng)用于臨床試驗(yàn),以檢測(cè)患者接受癌癥治療時(shí)的抗體。

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