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我国科学家又有新突破!

2024-02-07科学

近期,中国科学院近代物理研究所核化学室秦芝研究员团队,利用兰州重离子加速器研究装置(HIRFL)提供的束流轰击金属钍靶,并采用自主研制的自动化分离设备,成功制备医用同位素锕-225。相关成果申请了一项发明专利并获得授权。

作为可应用于肿瘤靶向α粒子疗法的放射性同位素,锕-225具有非常匹配肿瘤靶向治疗的半衰期,其较高的线性能量传递值能够有效打断DNA双链,在杀死癌细胞的同时,对周围健康组织损伤极小,因此被广泛应用于治疗小体积肿瘤和多种转移性癌症。

国际上用于临床研究或药物合成用的锕-225同位素主要利用钍-229衰变产生,每年产量不足2.5居里,而我国全部依赖进口。

高能质子辐照天然钍靶是实现锕-225大规模量产的有效技术途径之一,但是该方法中的散裂反应产物复杂,几乎覆盖半个元素周期表约400种核素,给化学分离纯化工作带来了极大的挑战。

秦芝团队利用兰州重离子加速器研究装置(HIRFL)提供的束流轰击金属钍靶,采用自主设计加工的自动化分离系统,实现了医用同位素锕-225批量化、可重复的分离纯化,避免了繁琐的手动操作和高剂量放射性对操作人员带来的潜在风险。

锕-225自动化分离流程示意图

锕-225产品的γ能谱图

实验表明,该工艺流程可有效剔除其它散裂杂质,使锕-225产品的放射性纯度达到94.7%。两次实验共分离出锕-225约13.5微居。秦芝团队随后利用分离纯化后的锕-225成功实现了靶向药物锕-225-PSMA617的标记,并开展了前列腺癌细胞实验。

据悉,下一步,秦芝团队将在此实验基础上提高束流强度,进一步提高锕-225产额。该研究得到了中国科学院「西部之光」项目和甘肃省同位素实验室的资助。

(光明日报全媒体记者王冰雅、宋喜群)