Le titane-44/scandium-44 ( 44 Ti/ 44 Sc) système de générateur de test produit de haute qualité 44 Sc qui peut être utilisé comme agent d'imagerie chez les patients. Crédit :Département américain de l'énergie
En utilisant des faisceaux de protons à haute intensité, les chercheurs ont fabriqué des quantités importantes de titane-44 ( 44 Ti), ce qui est particulièrement utile à la communauté des chercheurs en astrophysique dans leurs études des supernovae. Dans la recherche d'utilisations alternatives pour cet isotope, les chercheurs ont également conçu un système qui fixe cet isotope sur une surface. Là, il se désintègre en scandium-44g à durée de vie beaucoup plus courte ( 44 gSc). Le scandium est vital pour les tomographies par émission de positons (TEP) des activités dans le cerveau, coeur et ailleurs.
Le défi consiste à produire suffisamment 44 Ti pour satisfaire les besoins des communautés de l'astrophysique et de la recherche médicale telles que garder 44 gSc (demi-vie d'environ 4 heures) "en stock" dans les hôpitaux n'est pas affecté par l'utilisation de la recherche concurrente du "parent" 44 Matériau Ti. Dans le nouvel appareil de l'équipe, les 44 Ti devient un "générateur" de la 44 gSc. Le scandium peut être utilisé en imagerie TEP pour étudier les processus métaboliques dans le corps. Bien entretenu, un tel générateur de radionucléides pourrait durer des décennies, fournir un approvisionnement sur place de l'isotope nécessaire.
La tomographie par émission de positons (TEP) repose généralement sur des émetteurs de positons à durée de vie relativement courte, c'est à dire., radio-isotopes qui se désintègrent avec l'émission d'électrons "antimatière" et possèdent des demi-vies de l'ordre de 10 à 110 minutes. Émetteurs de positons à plus longue durée de vie tels que 44Sc dans son état fondamental énergétique ( 44 gSc) permettent l'imagerie de processus biologiques plus lents. Titane-44 (demi-vie 60 ans), qui fonctionne comme une source de 44 gSc, intéresse également les astrophysiciens qui étudient l'origine de la matière dans les supernovae :l'isotope est produit dans le silicium brûlant dans les régions les plus internes du matériau éjecté dans les supernovae à effondrement de cœur dans les mêmes processus qui produisent le fer et le 56Ni. Échantillons de référence de 44 Ti sont ainsi utilisés comme étalons pour les étalonnages des détecteurs.
Bien que des centaines de microgrammes ne semblent pas impressionnants pour certains, de telles masses peuvent représenter le stock mondial d'un isotope précieux. Des chercheurs des laboratoires nationaux de Los Alamos et de Brookhaven ont démontré une méthode pour fabriquer des quantités de 44 Ti qui sont suffisants pour soutenir d'importantes recherches de développement sur l'application médicale du scandium. Ils ont également conçu une technique pour fixer la radioactivité sur un support solide afin qu'elle puisse être lavée en continu avec une solution appropriée pour récupérer son isotope fille. 44 gSc pour la recherche médicale. Le parent à longue durée de vie donne 44 gSc sur une base quotidienne "au besoin" à des fins d'imagerie TEP directement disponible dans les hôpitaux et autres installations.
