Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) и Радиевого института имени В. Г. Хлопина (госкорпорация «Росатом») получили радионуклиды, которые можно будет использовать для диагностики и лечения онкологических заболеваний. Результаты исследования опубликованы в «Известиях Российской академии наук: серия физическая».
Одним из направлений развития ядерной медицины является радионуклидная диагностика: пациенту вводят радиоактивный фтор, который соединяют с молекулой глюкозы. Поскольку раковые клетки потребляют глюкозу, радиоактивный элемент накапливается в опухоли, испуская позитроны (самая легкие элементарные частицы с положительным электрическим зарядом). Последние при взаимодействии с электронами аннигилируют, испуская при этом два гамма-кванта (фотона большой энергии). Затем эти гамма-кванты регистрируются на специальном томографе, что позволяет получить радионуклидное изображение опухоли. Такой метод называется позитрон-эмиссионной томографией.
Альтернативой является однофотонная эмиссионная томография: специальная камера регистрирует гамма-кванты, которые испускают еще один радиоактивный элемент — технеций, с помощью которого также можно получить радионуклидное изображение опухоли. При этом с помощью других видов излучения выбранного радиоактивного элемента можно локально разрушать раковые клетки.
«Но, чтобы сделать эти радиоактивные элементы, нужно осуществить ядерные реакции и нужна мишень, которую мы облучаем заряженными частицами, например, протонами. То есть в нашем случае нерадиоактивная мишень из высокообогащенного изотопа олова 117 или 119 становится радиоактивным изотопом сурьмы с таким же массовым числом 117 или 119 соответственно», — цитирует СПбГУ доцента Владимира Жеребчевского.
Чтобы получить радиоактивные изотопы сурьмы, ученые исследовали ядерные реакции с помощью специально разработанной системы мишеней, которая может выдерживать большие потоки протонов. Авторам удалось получить новые данные о вероятности протекания ядерных реакций с протонами на мишенях из изотопов олова в области максимума. Это, в свою очередь, дало ранее неизвестную информацию о выходах изотопов сурьмы из толстой мишени.
Результаты исследования можно будет использовать в наработке изотопов сурьмы, которая осуществляется на медицинских ускорителях в широком диапазоне энергий ускоряемых протонов. При этом полученная радиоактивная сурьма также применима для тераностики — нового медицинского направления, подразумевающего одновременное проведение терапии и диагностики и позволяющего быстрее и эффективнее бороться с болезнью.
