Pesquisadores melhoram produção brevemente

14 de agosto de 2023

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pelo Departamento de Energia dos EUA

Os radioisótopos de escândio são potencialmente úteis para imagens médicas, como tomografia por emissão de pósitrons (PET). No entanto, os prestadores de cuidados de saúde não utilizam actualmente estes isótopos para visualizar o cancro porque são difíceis de produzir nas quantidades e purezas adequadas para uso humano. Em particular, devem ser produzidos utilizando alvos especiais de cálcio isotopicamente enriquecidos. Esses alvos são raros, caros e difíceis de usar em um acelerador. Um novo estudo descreve maneiras de fabricar e irradiar alvos aceleradores de escândio. Esses alvos produzem escândio radioativo suficiente para realizar mais de uma dúzia de avaliações diagnósticas de PET em pacientes humanos. O processo recicla o material alvo de cálcio com mais de 95% de eficiência.

O trabalho foi publicado na revista Frontiers in Chemistry.

O emparelhamento de drogas diagnósticas e terapêuticas é chamado de "teranósticos". Essa técnica é uma das opções mais promissoras para o manejo de doenças como o câncer. O escândio-43 e o escândio-44 são duas das opções mais promissoras para a medicina teranóstica combinada com o escândio-47 terapêutico. A produção desses isótopos requer materiais iniciais caros de titânio e cálcio. Eles também requerem irradiação difícil e processamento químico para serem isolados. Estes factores inibiram o desenvolvimento de tratamentos à base de escândio e limitaram a sua disponibilidade.

Este trabalho demonstra métodos sustentáveis ​​que abordam essas limitações. No estudo, pesquisadores da Universidade de Wisconsin, Madison estudaram cinco reações nucleares que formam o escândio-43 e o escândio-44 a partir da irradiação de prótons e deutérios de alvos aceleradores de óxido de cálcio. Os experimentos analisaram as quantidades e purezas de escândio-43 e escândio-44 feitas ao iniciar com alvos comercialmente disponíveis com cálcio enriquecido nos isótopos cálcio-42, cálcio-43 e cálcio-44. Os maiores rendimentos e maiores purezas medidos foram de escândio-44 quando o cálcio-44 foi irradiado com prótons; isso rendeu 120 milicuries em uma hora de irradiação com mais de 99,7% de pureza. Os pesquisadores também desenvolveram processos para purificar quimicamente o escândio e recuperar os caríssimos materiais-alvo de cálcio, o que ajuda a torná-los sustentáveis ​​em um ambiente hospitalar moderno.

Os radioisótopos escândio-43 e escândio-44 produzidos a partir de todas as reações estudadas são puros o suficiente para serem usados ​​como drogas radioativas que têm como alvo o câncer. Em procedimentos médicos de diagnóstico modernos usando scanners PET, a resolução e o desempenho quantitativo desses radioisótopos de escândio são superiores ao padrão clínico existente de tratamento do isótopo radiometálico gálio-68.

Mais Informações: Kaelyn V. Becker et al, Produção de ciclotron de 43Sc e 44gSc a partir de alvos enriquecidos de 42CaO, 43CaO e 44CaO, Frontiers in Chemistry (2023). DOI: 10.3389/fchem.2023.1167783

Fornecido pelo Departamento de Energia dos EUA