Protótipo de sistema fluídico para purificação de zircônio-89. Imagem obtida através de uma janela de célula quente no Departamento de Radiologia, Universidade de Washington. Crédito:Matthew O’Hara, Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico
Zircônio-89 é um radionuclídeo ideal para imagens de tumor de câncer. Quando o isótopo é combinado com uma molécula em busca de tumor, dura o suficiente no corpo para localizar o tumor e ser fotografado. Os pesquisadores desenvolveram uma maneira menos trabalhosa e mais eficiente de processar quimicamente e purificar o isótopo. Eles usam um ciclotron de baixa energia, uma estação-alvo simples, e um processo químico automatizado. O resultado é zircônio-89 concentrado e de alta pureza. O zircônio do processo está, então, pronto para se ligar a uma molécula voltada para o tumor.
Como o fornecimento de zircônio-89 está atendendo à demanda, este não é um isótopo vendido através do Programa de Isótopos DOE. Contudo, Este trabalho, apoiado pelo Programa de Isótopos DOE, mostra que o zircônio-89 pode ser produzido em ciclotrons de baixa energia (e mais abundantes) com um design de alvo simples. A nova abordagem automatizada pode tornar os lotes de alta qualidade mais disponíveis e reduzir a exposição dos trabalhadores da radiação. Também, a abordagem oferece um alto rendimento químico e baixo teor de impurezas de íons metálicos, minimizar a interferência com o direcionamento do tumor.
Ideal para imagens de tumor de câncer, o zircônio-89 dura o suficiente no corpo para encontrar tumores e ser fotografado por tomografia por emissão de pósitrons (PET). A produção deste radionuclídeo útil requer ciclotrões de baixa energia comumente encontrados. Os pesquisadores produziram o zircônio-89 por irradiação de feixe de prótons de folhas metálicas de ítrio no ciclotron 11-MeV da Universidade de Washington. Eles então transportaram as folhas para pesquisadores do Pacific Northwest National Laboratory. A equipe de pesquisa desenvolveu um sistema de coluna dupla automatizado que dissolveu os alvos de folha e isolou o zircônio-89 do alvo de ítrio dissolvido (e contaminantes metálicos encontrados no metal ítrio). O processo gerou consistentemente uma solução altamente concentrada e pura de zircônio-89 que demonstrou excelente ligação à deferoxamina, um ligante de ligação a radionuclídeo freqüentemente usado em moléculas direcionadas a tumores. Uma patente foi aplicada para este novo método de purificação de zircônio-89.