Отправить новость
600 просмотров Версия для печати

В ТПУ создана технология безотходного производства технеция для ядерной медицины

Ученые Томского политехнического университета разработали генераторы технеция-99м, позволяющие получать один из самых востребованных радиоактивных изотопов в ядерной медицине без отходов. Благодаря созданной технологии дорогостоящее сырье (молибден-98) можно регенерировать и использовать повторно. Таким образом, не только решается проблема утилизации радиоактивных отходов, но и существенно удешевляется сам процесс получения технеция.

Технеций-99м — один из самых популярных радиоактивных изотопов в медицинской диагностике. На него приходится около 70% диагностических процедур по всему миру и 90% — в России.

Преимуществом технеция-99м, по сравнению с другими радиоизотопами, является его малый период полураспада (6 часов) и низкая энергия гамма квантов (140 кэВ), достаточная для регистрации гамма-камерами. Он оказывает сравнительно небольшую лучевую нагрузку на здоровые органы пациента.

«В природе технеция-99м не существует. Получить его можно только искусственным путем, выделив из продуктов распада другого радиоизотопа — молибдена-99, который, в свою очередь, также необходимо синтезировать. Во всем мире молибден-99 преимущественно получают из осколков деления урана-235. Уран облучают на реакторе, и уже из продуктов его деления выделяют этот элемент. Однако при его распаде образуется около тысячи других элементов — это практически вся таблица Менделеева. Эти элементы производителем не используются, и из них образуются радиоактивные отходы, которые необходимо правильно захоронить или утилизировать», — рассказывает Евгений Нестеров, научный сотрудник Лаборатории №31 Физико-технического института ТПУ.

Для решения этой проблемы политехники получают молибден-99 не из урана, а из обогащенного молибдена-98, который облучают на исследовательском ядерном реакторе ИРТ-Т ТПУ. Таким образом, никаких других радиоактивных элементов больше не возникает.

«Это был первый наш шаг к безотходному производству. Следующей задачей стало создание технологии безотходного получения самого технеция», — уточняет Евгений Нестеров.

Работа по созданию такой технологии осуществлялась политехниками три года в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». Руководитель научного коллектива —  Виктор Скуридин, заведующий лабораторией №31.

«Технеций-99м получают с помощью специальной установки — сорбционного генератора — стеклянной хроматографической колонки с присоединенными к ней коммуникациями, заполненной оксидом алюминия с адсорбированным молибденом. Вся эта конструкция размещается в защитной свинцовой оболочке толщиной 5 см. Для каждого медучреждения производится свой отдельный генератор»,

— говорит Евгений Нестеров.

Далее врач пропускает через колонку генератора физиологический раствор и накопленный в ней технеций-99м смывается, а молибден остается на колонке и продолжает генерировать технеций-99м. Полученный радиоактивный раствор используют для диагностики.

«Один генератор технеция в медучреждении используют ежедневно в течение двух недель, а затем возвращают производителю, который отправляет его на переработку. Внутри колонки генератора остается молибден-98, который не преобразовался в молибден-99. Причем, в колонке он остается практически весь — порядка 150 миллиграмм. Наша технология позволяет регенерировать молибден-98 из отработанных генераторов и жидких радиоактивных отходов и возвращать его в производство. При этом его качество по химическим примесям даже превосходит первоначальный продукт. Таким образом, производитель использует его до последнего миллиграмма с эффективностью более 95%.  Это достаточно выгодно, поскольку один миллиграмм обогащенного молибдена-98 стоит около 2 долларов. Отмечу, сейчас такую технологию в России используем только мы», — объясняет Евгений Нестеров.

Добавим, Томский политех — одно из трех научных учреждений России, занимающихся производством генераторов технеция.

Кроме политехников, такие производства ведут НИФХИ им Л.Я. Карпова и ФЭИ им А.И. Лейпунского в Обнинске.

Кроме этого, усовершенствовали политехники и сам генератор технеция-99м.

«Сейчас манипуляции по вымыванию технеция с помощью физиологического раствора производятся врачами вручную, а дозы препарата определяются «на глаз». Мы разработали регулируемое продувочное устройство, которое работает в полуавтоматическом режиме и позволяет врачу извлекать из генератора радиоактивный препарат с минимальной лучевой нагрузкой», — заключает ученый ТПУ.

Справка:

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), онкологические заболевания — одна из основных причин смертности во всем мире. Наиболее эффективным методом борьбы с ними сегодня является ядерная медицина, в основе технологий которой лежит использование радиоактивных изотопов для диагностики и лечения онкозаболеваний.

Отметим, на базе ТПУ реализуется САЕ «Ядерные технологии для онкологии», приоритетными направлениями которой является создание перспективных радиофармпрепаратов для ранней диагностики и персонифицированной терапии онкологических заболеваний, разработка радиологических комплексов и новых методов лучевой терапии онкологических заболеваний. Стратегическая академическая единица (САЕ) — междисциплинарный институт, созданный для реализации научно-исследовательских, магистерских и аспирантских программ. 

Заметили ошибку?
Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter