O titânio-44 / escândio-44 ( 44 Ti / 44 Sc) o sistema gerador de teste produz alta qualidade 44 Sc que é potencialmente adequado para uso como agente de imagem em pacientes. Crédito:Departamento de Energia dos EUA
Usando feixes de prótons de alta intensidade, pesquisadores fizeram quantidades significativas de titânio-44 ( 44 Ti), que é particularmente útil para a comunidade de pesquisa em astrofísica em seus estudos de supernovas. Em busca de usos alternativos para este isótopo, os pesquisadores também projetaram um sistema que fixa esse isótopo em uma superfície. Lá, decai no escândio-44g de vida muito mais curta ( 44 gSc). O escândio é vital para varreduras de tomografia por emissão de pósitrons (PET) de atividades no cérebro, coração e em outro lugar.
O desafio é produzir o suficiente 44 Ti para satisfazer as necessidades das comunidades de astrofísica e pesquisa médica, de modo que manter 44 gSc (meia-vida de ~ 4 horas) "em estoque" em hospitais não é afetado pelo uso de pesquisa concorrente do "pai" 44 Material de Ti. No novo dispositivo da equipe, a 44 Ti se torna um "gerador" do 44 gSc. O escândio pode ser usado em imagens PET para estudar processos metabólicos no corpo. Com manutenção adequada, tal gerador de radionuclídeos poderia durar décadas, fornecer um suprimento local do isótopo necessário.
A tomografia por emissão de pósitrons (PET) normalmente depende de emissores de pósitrons de vida relativamente curta, ou seja, radioisótopos que decaem com a emissão de elétrons de "antimatéria" e possuem meia-vida da ordem de 10 a 110 minutos. Emissores de pósitrons de vida mais longa, como 44Sc em seu estado fundamental energético ( 44 gSc) permite a geração de imagens de processos biológicos mais lentos. Titânio-44 (meia-vida 60 anos), que funciona como uma fonte para 44 gSc, também é do interesse dos astrofísicos que estudam a origem da matéria em supernovas:o isótopo é produzido na queima de silício nas regiões mais internas do material ejetado em supernovas de colapso do núcleo nos mesmos processos que produzem ferro e 56Ni. Amostras de referência de 44 Ti são, portanto, usados como padrões para calibrações de detectores.
Embora centenas de microgramas não pareçam impressionantes para alguns, essas massas podem representar o estoque mundial de um isótopo precioso. Pesquisadores dos Laboratórios Nacionais de Los Alamos e Brookhaven demonstraram um método para fazer quantidades de 44 Ti que são suficientes para apoiar pesquisas de desenvolvimento importantes na aplicação médica do escândio. Eles também desenvolveram uma técnica para fixar a radioatividade em um suporte sólido para que ela possa ser continuamente lavada com uma solução apropriada para recuperar seu isótopo filho. 44 gSc para pesquisas médicas. O pai de longa vida produz 44 gSc em uma base diária "conforme necessário" para fins de imagens PET disponíveis diretamente em hospitais e outras instalações.