Метод демонстрирует потенциал для получения редкого изотопа меди-67, который используется как для диагностики, так и для лечения рака.
Ученые нашли способ преобразовать отходы высокоэнергетического излучения из ускорителей частиц в критически дефицитный медицинский изотоп, используемый в терапии рака.
Мощные пучки частиц внутри ускорителей, обычно направленные на раскрытие самых глубоких тайн Вселенной, в конечном итоге сталкиваются с компонентом, называемым «свалкой пучка». Именно здесь остаточная энергия — огромное количество излучения — поглощается и обычно рассеивается в виде тепла.
Фотоны в приемнике пучка ускорителя частиц представляют собой интенсивные, высокоэнергетические побочные продукты излучения основного физического эксперимента.
Группа исследователей из Йоркского университета утверждает, что это мощное излучение, в частности фотоны, можно уловить и использовать повторно. Его можно использовать для создания материалов, необходимых для лечения рака.
Целевой изотоп, медь-67, представляет собой чрезвычайно ценный ресурс в онкологии. Метод демонстрирует потенциал для получения этого редкого изотопа, используемого как для диагностики, так и для лечения рака.
«Мы продемонстрировали возможность получения меди-67, редкого изотопа, используемого как для диагностики, так и для лечения рака, показав, что то, что мы могли бы считать отходами от эксперимента на ускорителе частиц, можно превратить во что-то, способное спасти жизни», — сказал доктор Мамад Эслами, физик-ядерщик из Школы физики, инженерии и технологий Йоркского университета.
Спрос на медь-67
В ядерной медицине медицинские изотопы играют ключевую роль: они испускают излучение, используемое как для диагностики, так и для лечения заболеваний. Поскольку в природе они встречаются редко, их приходится получать синтетически.
Медь-67 — чрезвычайно ценный медицинский изотоп, поскольку он действует как тераностический агент, то есть может одновременно лечить и отслеживать заболевания.
В частности, он испускает излучение, эффективно уничтожающее раковые клетки, а также позволяющее врачам отслеживать ход лечения и определять локализацию очага поражения с помощью диагностической визуализации. Эта двойная функция делает его исключительно полезным для персонализированной онкологической помощи.
В настоящее время проводятся клинические испытания, изучающие возможность его применения против агрессивных заболеваний, таких как нейробластома и рак предстательной железы.
Однако мировые поставки меди-67 серьезно ограничены, поскольку современные методы ее производства требуют дорогостоящего выделенного времени на ускорителях и часто используют устаревшую инфраструктуру.
Вот почему группа обратилась к ускорителям частиц, таким как в ЦЕРНе.
Ключ к инновационному решению йоркской команды — простота и эффективность. Оно не требует простоя для проведения физических экспериментов.
«Наш метод позволяет высокоэнергетическим ускорителям поддерживать онкологическую медицину, продолжая при этом основную научную работу», — добавил Эслами.
Экономически эффективный параллельный подход
Непрерывная работа крупных исследовательских ускорителей частиц является ключом к осуществимости этого нового метода.
Поскольку эти машины часто работают в течение длительного времени, предлагаемый процесс может постепенно накапливать полезные количества медицинских изотопов параллельно с основными физическими экспериментами.
Этот эффективный подход позволяет существующим физическим учреждениям выступать в качестве надежных источников медицинских материалов, максимально используя энергию ускорителя и напрямую поддерживая создание методов лечения, спасающих жизни.
В ближайшем будущем усилия исследовательской группы будут сосредоточены на сотрудничестве как с ускорительными лабораториями, так и с медицинскими партнерами.
Цель двоякая: во-первых, успешно применить метод повторного использования отходов на других ускорителях частиц; и, во-вторых, изучить методы масштабирования производства.
Целью этого этапа масштабирования является обеспечение надежной и экономически эффективной поставки клинически полезных количеств меди-67 и других ценных медицинских изотопов для удовлетворения потребностей диагностики и лечения рака.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review C.
Sourse: interestingengineering.com
