为什么无法快速生产和纯化同位素放射性物质?

两种放射性同位素的金属元素钪Sc，似乎是理想可视化，摧毁固体肿瘤方式;然而，一种障碍阻碍了使用：无法快速生产和纯化出有用数量的同位素。阿拉巴马大学与威斯康辛大学和伊利诺斯州阿贡国家实验室的研究人员合作，研究Sc43和Sc47放射性同位素的生产障碍。Sc43的半衰期为3.9小时，所以每4小时就有超过一半的放射性物质流失，所以必须在PET扫描当天使用。UAB回旋加速器设施的主任，UAB放射学系的教授，也是该项目的领导者苏珊娜·拉皮博士说。

43-Sc和47-Sc是一对广受欢迎的“theranostic”。新词“theranostics”将单词therapy(治疗)和diagnostics(诊断)结合起来。如果可行的话，Sc43和sc47都将被连接到一个靶向肽上，引导它们进入实体肿瘤，用于成像和肿瘤根除。Sc43可以进行诊断扫描，因为它会发射出正电子，导致伽玛射线离开身体，通过PET扫描进行检测和尺寸测量。Sc47将通过释放一种组织损伤的β粒子，对肿瘤进行治疗。UAB的Lapi实验室使用UAB回旋加速器对如何制造theranostic配对物进行了初步研究。研究发现，质子，从粒子加速器发射，形成Sc同位素时，使用氧化钛目标。Lapi实验室的研究生Shaun Loveless也开发了一种净化方案。

目标氧化钛溶解在酸和氟化铵中，通过离子交换柱将Sc与钛分离。由于天然钛是五种稳定同位素的混合物，这些初步实验没有产生纯Sc43和Sc47。天然钛的质子轰击产生了额外、污染的Sc同位素。下一步将使用单一稳定的钛同位素目标，而不是混合物。UAB、威斯康辛和阿贡的研究人员计划进行多方面的生产。UAB将使用其24 MeV回旋加速器用质子辐照钛-46和钛-50靶。

威斯康辛州将使用16兆电子伏回旋加速器用氘粒子照射氧化钙靶，氘粒子由一个质子和一个中子组成，阿贡将用伽马射线照射钛靶。这三个实验室将在小规模的合作下，完善Sc43和Sc47的纯化目标材料。UAB回旋加速器设施获得了国家认可，它为斯坦福大学、加州大学、休斯顿的MD安德森中心、宾夕法尼亚大学、耶鲁大学和纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心等机构的临床医生和研究人员生产锆-89和其他同位素。

此外，UAB回旋加速器是今年发表在《自然》(Nature)期刊上，一项非医学基础科学重要发现的一部分。与加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室、纽约城市大学和密苏里大学的核物理学家合作，测试放射性锆88同位素(在uab生成并纯化)捕捉中子的能力。锆88捕捉中子的能力，是理论预测值的100万倍，这是有史以来测量到的第二大热中子俘获截面，在过去70年里，还没有发现其他类似大小的横截面。