Il titanio-44/scandio-44 ( 44 Ti/ 44 Sc) il sistema del generatore di test produce alta qualità 44 Sc che è potenzialmente adatto per l'uso come agente di imaging nei pazienti. Credito:Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti
Utilizzando fasci di protoni ad alta intensità, ricercatori hanno prodotto quantità significative di titanio-44 ( 44 Ti), che è particolarmente utile alla comunità di ricerca astrofisica nei suoi studi sulle supernove. Alla ricerca di usi alternativi per questo isotopo, i ricercatori hanno anche progettato un sistema che fissa questo isotopo su una superficie. Là, decade nel molto più breve scandio-44g ( 44 gSc). Lo scandio è vitale per le scansioni con tomografia a emissione di positroni (PET) delle attività nel cervello, cuore e altrove.
La sfida è produrre abbastanza 44 Ti per soddisfare le esigenze delle comunità di astrofisica e di ricerca medica in modo tale che mantenere 44 gSc (emivita di ~4 ore) "in stock" negli ospedali non è influenzato dall'utilizzo della ricerca concorrente del "genitore" 44 Materiale Ti. Nel nuovo dispositivo della squadra, il 44 Ti diventa un "generatore" del 44 gSc. Lo scandio può essere utilizzato nell'imaging PET per studiare i processi metabolici nel corpo. correttamente mantenuto, un tale generatore di radionuclidi potrebbe durare decenni, fornendo una fornitura in loco dell'isotopo necessario.
La tomografia a emissione di positroni (PET) si basa tipicamente su emettitori di positroni di vita relativamente breve, cioè., radioisotopi che decadono con l'emissione di elettroni "antimateria" e possiedono emivite dell'ordine da 10 a 110 minuti. Emettitori di positroni più longevi come 44Sc nel suo stato energetico fondamentale ( 44 gSc) consentono l'imaging di processi biologici più lenti. Titanio-44 (emivita 60 anni), che funge da fonte per 44 gSc, è interessante anche per gli astrofisici che studiano l'origine della materia nelle supernove:l'isotopo viene prodotto nel silicio bruciando nelle regioni più interne del materiale espulso nelle supernove core-collasso negli stessi processi che producono ferro e 56Ni. Campioni di riferimento di 44 Il Ti viene quindi utilizzato come standard per le calibrazioni del rivelatore.
Mentre centinaia di microgrammi non sembrano impressionanti per alcuni, tali masse possono rappresentare lo stock mondiale di un prezioso isotopo. I ricercatori di Los Alamos e Brookhaven National Laboratories hanno dimostrato un metodo per produrre quantità di 44 Ti che sono sufficienti per supportare importanti ricerche di sviluppo nell'applicazione medica dello scandio. Hanno anche progettato una tecnica per fissare la radioattività su un supporto solido in modo che possa essere lavata continuamente con una soluzione appropriata per recuperare il suo isotopo figlia 44 gSc per la ricerca medica. Il genitore longevo cede 44 gSc su base giornaliera "secondo necessità" per scopi di imaging PET direttamente disponibile presso ospedali e altre strutture.
