Los investigadores mejoran la producción para abreviar

14 de agosto de 2023

Este artículo ha sido revisado de acuerdo con el proceso editorial y las políticas de Science X. Los editores han resaltado los siguientes atributos al tiempo que garantizan la credibilidad del contenido:

verificado

fuente confiable

corregir

por el Departamento de Energía de EE. UU.

Los radioisótopos de escandio son potencialmente útiles para la obtención de imágenes médicas, como las tomografías por emisión de positrones (PET). Sin embargo, los proveedores de atención médica no utilizan actualmente estos isótopos para obtener imágenes del cáncer porque son difíciles de producir en las cantidades y purezas apropiadas para el uso humano. En particular, deben elaborarse utilizando dianas especiales de calcio enriquecidas isotópicamente. Estos objetivos son raros, caros y difíciles de utilizar en un acelerador. Un nuevo estudio describe formas de fabricar e irradiar objetivos de aceleradores de escandio. Estos objetivos producen suficiente escandio radiactivo para realizar más de una docena de evaluaciones diagnósticas por PET en pacientes humanos. El proceso recicla el material objetivo de calcio con más del 95% de eficiencia.

El trabajo se publica en la revista Frontiers in Chemistry.

La combinación de fármacos diagnósticos y terapéuticos se denomina "teranósticos". Esta técnica es una de las opciones más prometedoras para el manejo de enfermedades como el cáncer. El escandio-43 y el escandio-44 son dos de las opciones más prometedoras para la medicina teranóstica combinada con el escandio-47 terapéutico. Para fabricar estos isótopos se necesitan materiales de partida costosos de titanio y calcio. También requieren una irradiación difícil y un procesamiento químico para aislarlos. Estos factores han inhibido el desarrollo de tratamientos basados ​​en escandio y limitado su disponibilidad.

Este trabajo demuestra métodos sostenibles que abordan estas limitaciones. En el estudio, investigadores de la Universidad de Wisconsin, Madison estudiaron cinco reacciones nucleares que forman escandio-43 y escandio-44 a partir de la irradiación de protones y deuterones de objetivos de aceleradores de óxido de calcio. Los experimentos analizaron las cantidades y purezas de escandio-43 y escandio-44 obtenidas a partir de objetivos disponibles comercialmente con calcio enriquecido en los isótopos calcio-42, calcio-43 y calcio-44. Los mayores rendimientos y las purezas más altas medidas fueron de escandio-44 cuando se irradió calcio-44 con protones; esto produjo 120 milicurios en una hora de irradiación con más del 99,7% de pureza. Los investigadores también desarrollaron procesos para purificar químicamente el escandio y recuperar los costosos materiales objetivo del calcio, lo que ayuda a hacerlos sostenibles en un entorno hospitalario moderno.

Los radioisótopos de escandio-43 y escandio-44 producidos a partir de todas las reacciones estudiadas son lo suficientemente puros como para usarlos como fármacos radiactivos contra el cáncer. En los procedimientos médicos de diagnóstico modernos que utilizan escáneres PET, la resolución y el rendimiento cuantitativo de estos radioisótopos de escandio son superiores al estándar de atención clínica existente del isótopo radiometálico galio-68.

Más información: Kaelyn V. Becker et al, Producción en ciclotrón de 43Sc y 44gSc a partir de objetivos enriquecidos de 42CaO, 43CaO y 44CaO, Frontiers in Chemistry (2023). DOI: 10.3389/fchem.2023.1167783

Proporcionado por el Departamento de Energía de EE. UU.