加速癌症处理具有同位素的力量

癌症是最可怕的诊断之一，大多数人可以想象收到。

但是，没有两个癌症患者- 即使他们具有同样的癌症 - 经验完全相同的疾病。

成功的治疗需要对个体疾病的特定性质量身定制的方法。疗法越多，它越有效，它将在杀死癌细胞和备受健康组织。

向肿瘤细胞输送敲除冲击的一种方法是使用医疗同位素或放射性核素 - 放射性活性原子，其可以直接在肿瘤部位提供高靶向剂量。虽然不适用于所有癌症，但有针对性的放射性核素治疗在他们的阿森纳对抗癌症中提供了具有新武器的医生。

在医学中使用放射性核素不是新的：每年，医生均持续超过4000万医疗程序依赖于使用医疗同位素。然而，大多数这些程序目前用于诊断疾病，而不是治疗它。

产生放射性核素需要专门的设施 - 他们不能在任何实验室中制造。在美国能源部（DOE）argonne国家实验室，例如，调度高功率的线性加速器以产生这些放射性核素，并且需要专门的放射设备来净化它们。传统上用于物理实验，这些加速器具有研究甚至创造放射性核素以供研究人员和医生使用。

医疗同位素如何工作

一旦生产，医疗放射性核素可以分为三大类。首先是诊断，其中放射性同位素允许医生在主体内以比MRI扫描提供的更大清晰度来可视化肿瘤的精确位置和轮廓。另一个是治疗性的，医生使用放射性核素直接将抗癌辐射递送到肿瘤细胞。第三是托管，这使得这种方式的功率使得治疗辐射核素剂允许医生同时可视化和治疗肿瘤。

当添加到含有医疗同位素的新一代药物或放射性药物时，选择性地寻找癌细胞，或者在放射治疗中提供额外益处的药物，这些治疗同位素将使医生在抗疾病的斗争中提供更多选择，最终将使患者更加希望。

argonne的专业知识历史核物理学，核化学，化学分离和加速度物理学在创建放射性核素研究和开发计划和提供特定放射性核素，铜-67的专业过程中缴纳了股息。

“铜-67是一个特别有价值的放射性同位素，因为它是可治疗的，因为我们有一种方法可以生产它是医院的数量，”Argonne的放射性同偶计划副计划经理Dave Rotsch表示。“因为氩气有独特的设施和专业知识，让我们生产这些同位素，医院表达了兴趣。”

argonne的关键研究角色

Argonne在放射性同位方面的工作得到了DOE Isotope计划的支持，这是生产和分配放射性和富集的稳定同位素的全球领导者，这些领导者被视为关键或供不应求。Doe的Isotope计划正在利用Argonne等国家实验室中发现的能力，并将其利用开发的先进生产和加工技术为这些急需的同位素。

除了这项努力之外，DOE的国家核安全行政基金argonne支持并加速美国的另一个同位素，钼-99。Argonne继续为多个商业合作伙伴提供目标测试和开发，辐照和蒙特卡罗计算服务，以加速钼-99的国内生产。该实验室还有助于为这些合作伙伴制定和优化分离方法。

“氩气有很长的历史，表明我们可以在R＆D最初的放射性同位素中做出重要贡献，但现在在实际生产它们，”阿尔冈理科学家和副计划经理Jerry Nolen说。

在生产放射性同位素中涉及的一个主要设施是Argonne的低能量加速器设施（叶）。制作医疗同位素，该叶子提供强大的电子光束，该光束被转换为伽马射线，这是高能的光子或光包。

这些伽马射线又击中了高度纯，稳定的目标材料，如锌-68。所得到的光核反应弹出一种或多种质子或中子以使所需的放射性同位素：铜-67在这种情况下。

只有一小部分目标质量转化为感兴趣的同位素，这意味着靶可以在又一遍地使用。

“这有点像是做炼金术，”雷彻说。“基本上，通过用光子击打我们的目标，我们将一个元素转换为另一个或一个同位素进入另一个元素。”

铜-67和其他副产物同位素以气态形式分离，涉及蒸发靶材料中的锌并将其冷凝在冷表面上。然后将铜溶解在溶液中并进一步通过允许研究人员选择性地分离溶液中的铜-67（或其可能想要的同位素）的方法进行纯化，基于溶液中存在的原子的化学差异。

医疗同位素世界

Copper-67不是Argonne的研究人员正在研究的唯一感兴趣的同位素。Rotsch和他的同事还在调查Scandium-47，另一个激动人心的Atoragnostic同位素，并且actinium-225，这对治疗癌症表现出很好的希望。

“随着大多数标准治疗，如化疗，你不知道哪种药物或毒品，患者会响应最好的，因此它有时可能是一个猜测和检查游戏，”罗克说。

放射性药物允许医生观察肿瘤的放射性药物诊断版的吸收。基于这些结果，Rotsch解释说，医生可以更有效地发展和规定用治疗性或治疗的放射性药物进行治疗计划。

人工智能也可以帮助医生与个体肿瘤对候选放射性同位素候选者。使用肿瘤的遗传概况在计算机上，研究人员和医学专业人员可以运行模拟放射性药物如何附着并攻击肿瘤。Kawtar Hafidi（Argonne Hafidi）的物理科学与工程师实验室总监Kawtar Hafidi表示，这将提供甚至在实施它们之前最有效的好主意。

“Argonne酒店的设施和专业知识是独一无二的，从加速器到电算的放射化学分离，”她说。“通过结合所有这些资源，我们可以真正使一系列治疗更有效。”

从Argonne的角度来看，Hafidi表示，最终目标是创建一个综合计划，使科学家尽可能流畅地开发同位素，并为尚未构思的新治疗途径产生途径。

“谁知道其他疗法在周期性表上等待我们什么，”她说。

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