德克萨斯A&M大学工程学院范达纳·苏雷什 癌细胞周围的黑仔T细胞
信用:国立卫生研究院 在最近的一项研究中，德克萨斯A&M大学的研究人员描述了一种纯化砹-211的新方法，砹-211是一种有希望用于靶向癌症治疗的放射性同位素
与其他复杂的纯化方法不同，他们的技术可以在几分钟内而不是几小时内从铋中提取阿斯塔汀-211，这可以大大减少生产和交付给患者之间的时间
Astatine-211目前正在临床试验中作为癌症治疗药物进行评估
但问题是这种元素的供应链非常有限，因为全世界只有少数地方能做到这一点
乔纳森·伯恩斯，德克萨斯A&M工程实验站核工程和科学中心的研究科学家
“德克萨斯A&M大学是世界上少数几个能制造砹-211的地方之一，我们已经描绘了一个快速的砹-211分离过程，增加了这种同位素用于研究和治疗目的的可用量
" 研究人员补充说，这种分离方法将使得克萨斯州A& M更接近能够提供砹-211，通过能源部同位素计划的国家同位素开发中心作为大学同位素网络的一部分进行分配
《分离和纯化技术》杂志中关于纯化砹-211的化学反应的详细信息
砹是地球上含量最少的元素之一
此外，它是短暂的，通过释放带正电的α粒子来实现核稳定，从而经历快速的放射性衰变
因此，砹，特别是它的同位素砹-211，是一种有吸引力的癌症放射疗法的候选物，称为靶向α粒子疗法
不像其他形式的辐射可以穿透到身体更深处，损害健康和癌症组织，阿尔法粒子传播距离短，失去能量
因此，当砹-211位于癌组织中或附近时，其发射的α粒子传播得足够深，足以破坏癌细胞，但对健康组织的伤害最小
此外，砹-211的短半衰期，或其一半原子核衰变所需的时间，意味着它很快失去其放射性，比其他长寿命的放射性药物毒性小
然而伯恩斯指出，砹的半衰期是一把双刃剑
由于这种元素的天然丰度非常低，阿斯塔汀-211是通过用高速α粒子轰击铋人工制造的
他说，一旦被创造出来，astatine-211立即开始衰变，开始计时它将持续多长时间
“每7
伯恩斯说:“2小时后，产生的砹-211有一半衰变掉，不再用于治疗。”
“因此，从产生到进入病人体内的时间变得非常关键
例如，如果一个纯化过程需要4小时，这意味着它大约是砹半衰期的一半；你已经损失了三分之一的材料
" 为了简化提纯过程，伯恩斯和他的同事试图用硝酸从铋中提取砹-211
在他们的实验中，他们填充了一个色谱柱，该色谱柱通常用于分离混合物，其中注入了称为酮的有机化学物质的微小多孔珠
接下来，研究人员在德克萨斯A&M大学回旋加速器研究所用α粒子轰击铋，制造了砹-211
然后他们将铋溶解在硝酸中
当他们将这种溶液通过色谱柱时，研究人员发现只有砹-211与酮形成化学键
此外，由于酮是疏水的，它们被硝酸排斥，粘在珠子上
最终结果是铋通过了色谱柱，而纯的砹-211仍被收集在珠子内
研究人员发现，这一过程大约需要10到20分钟，不同于其他可能需要数小时的砹纯化过程
虽然生产医用级砹-211需要回旋加速器，但伯恩斯说，许多医院已经配备了生产其他化学物质的机器，如正电子发射断层扫描所需的氟脱氧葡萄糖F 18
但是，即使对于那些可能依赖于从非现场地点运送astatine-211的医院来说，这种简短的净化程序也提供了更多的运输时间
伯恩斯说:“例如，德克萨斯A&M大学的地理位置非常好，我们正好位于美国前20大城市中的五个城市的中间，而且我们就在美国一个主要癌症中心的旁边。”
“我们的目标是大批量生产、纯化和运输司他丁，以便进行临床前和临床试验
我们还没有做到这一点，但通过这种优雅的分离技术，我们已经取得了重大进展
" 这项研究的其他贡献者包括Dr
叶夫根尼·特雷沙托夫，杰弗里·阿维拉，凯文·格伦农，安德鲁·汉纳曼，凯莉·洛夫顿，劳拉·麦肯，马洛里·麦卡锡，博士
劳伦·麦金托什，史蒂文·舒尔茨，博士
加布里埃尔·塔巴卡鲁、艾米·冯德·哈尔和博士
德克萨斯A&M回旋加速器研究所的雪莉·延内洛
这项研究由美国能源部同位素计划资助，由得克萨斯州A&M大学科学办公室通过核科学光明讲座、得克萨斯州A&M系统国家实验室办公室和美国国家实验室管理
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能源部
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