Российские учёные придумали перспективный способ получения циркония-89 – изотопа, который можно использовать для диагностики рака. Теперь онкологические центры смогут с помощью одного и того же оборудования и бороться с выявленными опухолями, и вырабатывать радионуклид для диагностики заболевания.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms группой из МГУ имени М. В. Ломоносова и Государственного медицинского центра имени А. И. Бурназяна.
Один из перспективных методов диагностики рака – иммунологическая позитронно-эмиссионная томография (иммуно-ПЭТ). Вот как она работает. В организм пациента вводятся антитела, которые присоединяются к "раковым" белкам. Эти антитела содержат радиоактивный изотоп, распадающийся с испусканием позитронов (это античастицы электронов). Сталкиваясь с электронами, позитроны исчезают, испуская гамма-кванты.
Наблюдая это гамма-излучение, можно с высокой точностью определить, где в организме человека затаилась раковая опухоль, а это крайне важно для дальнейшего лечения.
Подчеркнём, что в результате этой процедуры пациент получает почти безвредную дозу радиации. Она выше, чем при рентгеновском снимке, но не наносит человеку ощутимого вреда.
Однако далеко не каждый радиоактивный изотоп годится в качестве подобной метки. Во-первых, нужно, чтобы при его распаде испускались позитроны. Во-вторых, он должен распадаться примерно с той же скоростью, что и сами антитела, в состав которых он входит. Другими словами, период полураспада (время, за которое количество радионуклида уменьшается вдвое) должен составлять несколько дней.
Сейчас медики используют в этом качестве йод-124. Более удобным веществом был бы цирконий-89. Он безопаснее в обращении и значительно эффективнее накапливается в опухолях, чем йод-124.
Но откуда взять нужное количество циркония-89? При традиционных методах производства это довольно дорогой изотоп.
Теперь физики разработали значительно более практичный способ его получения. Для этого можно использовать ускорители электронов – те самые, которые в онкоцентрах применяются для облучения опухолей.
"Ускорители электронов – достаточно распространённые установки, в том числе в медицинских учреждениях. Однако там они используются только для лучевой терапии. Новый способ получения циркония-89 может позволить организовать ПЭТ-диагностику в онкоцентрах на существующих ускорителях с максимальной энергией пучка 20 мегаэлектронвольт", – рассказывает соавтор статьи Марина Желтоножская из МГУ.
Метод заключается в следующем. Поток ускоренных электронов врезается в мишень из молибдена и ниобия. При этом генерируется некоторое количество гамма-квантов. Под действием этих квантов молибден и ниобий вступают в ядерную реакцию с образованием циркония-89.
Исследователи подчёркивают, что их метод позволяет работать с мишенями массой в десятки граммов (довольно большая величина по меркам ядерной физики) и легко выделять конечный продукт реакции.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что полный курс лучевой терапии рака теперь можно провести за секунду. Писали мы и о том, как при этом защитить от радиации здоровые клетки.
