p Dois isótopos radioativos do elemento metálico escândio, ou Sc, parecem ser ideais para visualizar, e então destruindo, tumores sólidos. Uma barreira, Contudo, bloqueia seu uso - a incapacidade de produzir e purificar rapidamente os isótopos em quantidades úteis. p A Universidade do Alabama em Birmingham, em conjunto com pesquisadores da University of Wisconsin e do Argonne National Laboratory em Illinois, receberam uma concessão do Departamento de Energia para resolver este obstáculo de produção para os isótopos radioativos 43-Sc e 47-Sc. 43-Sc tem meia-vida de 3,9 horas, então, a cada quatro horas, mais da metade da radioatividade é perdida. Deve ser usado em um PET scan no mesmo dia em que é feito.

p 43-Sc e 47-Sc são um par "teranóstico" procurado, diz Suzanne Lapi, Ph.D., diretor da UAB Cyclotron Facility, professor do Departamento de Radiologia da UAB e líder na bolsa.

p O neologismo "teranóstico" combina as palavras terapia e diagnóstico. Ambos 43-Sc e 47-Sc - se disponíveis - seriam anexados a um peptídeo de direcionamento para guiá-los a um tumor sólido para imagem e para erradicação do tumor. 43-Sc permitiria uma varredura diagnóstica porque emite pósitrons resultando em radiação gama que viajaria para fora do corpo para detecção e medição de tamanho por uma varredura PET. 47-Sc administraria a terapia no tumor, emitindo uma partícula beta que danifica o tecido.

p O laboratório Lapi na UAB usou o cíclotron UAB - uma máquina chave para o desenvolvimento de diagnóstico avançado de câncer e tratamento no O'Neal Comprehensive Cancer Center na UAB - para o trabalho preliminar sobre como fazer o par teranóstico.

p Eles descobriram que os prótons, disparado do acelerador de partículas, isótopos Sc formados ao usar alvos de óxido de titânio. Shaun Loveless, um estudante de graduação no laboratório Lapi, também desenvolveu um esquema de purificação - o óxido de titânio alvo foi dissolvido em ácido e bifluoreto de amônio e derramado através de uma coluna de troca iônica para separar o Sc do titânio.

p Como o titânio natural é uma mistura de cinco isótopos estáveis, essas experiências preliminares não produziram 43-Sc e 47-Sc puros. O bombardeio de prótons de titânio natural produzido adicional, contaminando isótopos Sc. A próxima etapa usará alvos que são isótopos estáveis ​​de titânio, não uma mistura.

p Pesquisadores da UAB, Wisconsin e Argonne planejaram um esforço de produção multifacetado. A UAB usará seu ciclotron de 24 MeV para irradiar alvos de titânio-46 e titânio-50 com prótons. Wisconsin usará seu ciclotron de 16 MeV para irradiar alvos de óxido de cálcio com partículas de deuteron, feito de um próton e um nêutron. Argonne irradiará alvos de titânio com raios gama.

p Todos os três laboratórios trabalharão juntos, em pequenas escalas, para aperfeiçoar a purificação de 43-Sc e 47-Sc dos materiais alvo.

p Lapi diz que a experiência de segmentação da UAB e seu poderoso ciclotron ajudaram a universidade a competir pelos US $ 390, 000 bolsa de pesquisa. Ela também diz que os três locais envolverão alunos de pós-graduação em treinamento e pesquisa colaborativa, que é uma meta do Departamento de Energia para preparar a futura força de trabalho.

p A UAB Cyclotron Facility tem reconhecimento nacional. Ela produz zircônio-89 e outros isótopos para médicos e pesquisadores em instituições que incluem a Universidade de Stanford, a Universidade da Califórnia, MD Anderson Center em Houston, a Universidade da Pensilvânia, Yale University e o Memorial Sloan Kettering Cancer Center em Nova York.

p Também, o ciclotron UAB foi parte de um surpreendente, descoberta de ciência básica não médica publicada na revista Natureza este ano. Lapi e Loveless foram co-autores com físicos nucleares que trabalharam no Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia, City University of New York e University of Missouri para testar a capacidade de um isótopo radioativo de zircônio-88 - produzido e purificado na UAB - para capturar nêutrons.

p Os resultados foram reveladores.

p A capacidade do zircônio 88 de capturar nêutrons foi 1 milhão de vezes maior do que o valor teoricamente previsto, uma lacuna chamada de "surpreendentemente grande" no título do estudo. "Esta é a segunda maior seção transversal de captura de nêutrons térmicos já medida, "escreveram os autores." Nenhum outro corte transversal de tamanho comparável foi descoberto nos últimos 70 anos. "