Prototipo di sistema fluidico per la purificazione dello zirconio-89. Immagine presa attraverso una finestra di celle calde presso il Dipartimento di Radiologia, Università di Washington. Credito:Matthew O'Hara, Laboratorio nazionale del Pacifico nord-occidentale
Lo zirconio-89 è un radionuclide perfetto per l'imaging del tumore. Quando l'isotopo è combinato con una molecola ricercatrice di tumore, dura abbastanza a lungo nel corpo per trovare il tumore ed essere ripreso. I ricercatori hanno sviluppato un modo meno laborioso e più efficiente per elaborare chimicamente e purificare l'isotopo. Usano un ciclotrone a bassa energia, una semplice stazione di destinazione, e un processo chimico automatizzato. Il risultato è zirconio-89 di elevata purezza e concentrazione. Lo zirconio del processo è quindi pronto per attaccarsi a una molecola mirata al tumore.
Poiché la fornitura di zirconio-89 sta attualmente soddisfacendo la domanda, questo non è un isotopo venduto attraverso il DOE Isotope Program. Però, questo lavoro, supportato dal DOE Isotope Program, mostra che lo zirconio-89 può essere prodotto su ciclotroni a energia inferiore (e più abbondanti) con un design semplice del bersaglio. Il nuovo approccio automatizzato potrebbe rendere più disponibili lotti di alta qualità e ridurre l'esposizione dei lavoratori alle radiazioni. Anche, l'approccio offre un'elevata resa chimica e basse impurità di ioni metallici, riducendo al minimo l'interferenza con il targeting tumorale.
Ideale per l'imaging del tumore del cancro, zirconio-89 dura abbastanza a lungo nel corpo per trovare tumori ed essere ripreso utilizzando scansioni di tomografia a emissione di positroni (PET). La produzione di questo utile radionuclide richiede ciclotroni a bassa energia comunemente trovati. I ricercatori hanno prodotto zirconio-89 mediante irradiazione con fascio di protoni di lamine metalliche di ittrio presso il ciclotrone da 11 MeV dell'Università di Washington. Hanno quindi trasportato i fogli ai ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory. Il team di ricerca ha sviluppato un sistema automatizzato a doppia colonna che ha sciolto i bersagli in lamina e ha isolato lo zirconio-89 dal bersaglio di ittrio disciolto (e dai contaminanti metallici trovati nell'ittrio metallico). Il processo ha costantemente generato una soluzione altamente concentrata e pura di zirconio-89 che ha dimostrato un eccellente legame con la deferoxamina, un ligando che lega i radionuclidi frequentemente utilizzato nelle molecole che colpiscono il tumore. È stato richiesto un brevetto per questo nuovo metodo di purificazione dello zirconio-89.