Emitery promieniowania korpuskularnego w celowanej terapii radionuklidowej

Aleksander Bilewicz

II Letnia Szkoła Energetyki i Chemii Jądrowej

Emitery promieniowania

korpuskularnego w celowanej

terapii

radionuklidowej

II Letnia Szkoła Energetyki i Chemii Jądrowej

Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych UW,

Aleksander Bilewicz

Instytut Chemii i

Techniki Jądrowej

Radiofarmacja

biomolekuła łącznik

ligand

Radiochemia

Chemia

koordynacyjna

Chemia

organiczna

Biologia molekularna

Radiofarmacja

Rodzaje rozpadow

Rozpad przyklad zastosowanie

g, EC 99mTc diagnostyczne

a 211At terapeutyczne

b- 90Y terapeutyczne

b+ 18F diagnostyczne

(PET)

Auger 125I terapeutyczne

Radionuklidy w medycynie

Otrzymywanie radionuklidów dla medycyny:

Reaktor jądrowy

Cyklotron

Generatory radionuklidów

Akcelerator elektronów

(promieniowanie hamowania)

Reaktor jądrowy

Reaktor jądrowy jest źródłem neutronów

- termicznych - wolnych - niskoenergetycznych

176Lu + n 177Lu

- szybkich - wysokoenergetycznych

47Ti + n 47Sc + p

Radionuklid T1/2 tarcza

177Lu 6,71 d 176Lu

186Re 3,77 d 185Re

199Au 3,14 d 198Pt

198Au 2,7 h 197Au

105Rh 1,48 d 104Ru

153Sm 1,93 d 152Sm

89Sr 50,57 d 98Sr

111Ag 7,46 d 111Pd

77As 1,62 d 76Ge

Radionuklidy terapeutyczne produkowane w reaktorze

rozszczepienie 235U

235U

90Sr, 99Mo, 103Ru,106Ru

131I,

Akcleratory i cyklotrony

Bombardowanie protonami

18O + p 18F + n

Bombardowanie cząstkami a

209Bi + a 211At + 2n

Cyklotron Siemens

Bombardowanie deuteronami

104Ru + d 105Rh +n

Radionuklid T1/2 tarcza cząstka

47Sc 3,35 d 48Ti p

199Au 3,14 d 198Pt d

67Cu 2,58 h 67Zn p

105Rh 1,48 d 104Ru d

Radionuklidy terapeutyczne produkowane w cyklotronie

Generatory radionuklidów

dnia75,2

.6godz99Mo 99mTc 99Tc

Dojenie radionuklidów Schemat generatora 99Mo/99mTc

Radionuklid T1/2 Radionuklid

macierzysty

T1/2

90Y 64 h 90Sr 28,1 l

188Re 16,7 h 188W 69 d

223Ra 11,4 d 227Ac 21,6 l

225Ac 10,0d 223Bi 46 min

Radionuklidy terapeutyczne otrzymywane z generatorów

Radionuklidy terapeutyczne otrzymywane w reakcji g,n na

akceleratorach elektronów

Radionuklid T1/2 tarcza

225Ra(225Ac) 15 d 226Ra

99Mo 66 h 100Mo

Radiofarmaceutyki terapeutyczne:

• proste jony 131I-, 153Sm3+, 166Ho3+, 89Sr

• koloidy np. cząstki szkła z inkorporowanymi radionuklidami,

AgAt, radioaktywne nanocząstki

• celowana radioterapia

- znakowane przeciwciała monoklonalne lub ich fragmenty

- znakowane peptydy

Jakie wymagania musi spełnić radionuklid

terapeutyczny?

1. odpowiednia energia emitowanej cząstki,

2. T1/2 między 1 godz. a 10 dni,

3. duży przekrój czynny reakcji jądrowej syntezy,

4. dobrze, gdy można go otrzymać w reaktorze jądrowym,

5. łatwe wydzielenie z tarczy,

6. możliwość otrzymania w formie beznośnikowej,

Zalety radionuklidów beznośnikowych

- duża aktywność właściwa,

- znakowanie wszystkich centrów aktywnych biomolekuły

- duży efekt terapeutyczny

176Lu + n 177Lu - nośnikowy

176Yb +n 177Yb 177Lu - beznośnikowy

Radionuklidy terapeutyczne

radionuklid T1/2 typ rozpadu (MeV) max. zasięg

Terapeutyczne

Elektrony Augera

Zakres mm

Emitery

Auger

123,125I, 99mTc, 103mRh,

a -5,3 MeV

0,30-0,60 MeV b-

1,7 MeV b- a

211At, 225Ac, 212,213Bi, 212Pb

Miękkie i średnie b-

131I, 153Sm, 169Er, 177Lu, 47Sc, 105Rh, 186Re,

Twarde b-

90Y, 188Re, 89Sr

Radionuklidy terapeutyczne

Auger

123,125I, 99mTc, 103mRh

a

211At, 225Ac, 212,213Bi, 223,224Ra, 212Pb, 226Th

Miękkie i średnie b-

131I, 169Er, 177Lu, 47Sc, 105Rh, 186Re

Twarde b-

89Sr , 90Y, 188Re

Radiofarmaceutyki terapeutyczne

znakowane emiterami promieniowania b-

729

Ilość publikacji poświęconych medycznemu zastosowaniu

radionuklidów (od 1980 r)

Twarde emitery beta

Miękkie emitery beta

Ilość publikacji poświęconych medycznemu

zastosowaniu radionuklidów (od 1980 r)

Otrzymywanie 177Lu

177Lu nośnikowy

• 176Lu(n,g)177Lu s = 2000 b

• Zawartość izotopu 176Lu - 2%

• Zanieczyszczenie 177mLu < 1%

177Lu beznośnikowy

• 176Yb(n,g)177Yb (T1/2=1:9 h) b-

177Lu s = 2.85 b

• Zawartość 176Yb - 12.7%

• Bardzo trudne rozdzielenie chemiczne

DOTA jest najlepszym ligandem dla 177Lu, 90Y, 47Sc, 111In i innych

lantanowców

Wiązanie radionuklidów lantanowcowych z biomolekułą

Do radionuklidów renu stosuje się ligandy stosowane dla 99mTc np. HYNIC

Przeciwcialo monoklonalne z przyczepionym radioizotopem

Radioimmunoterapia

Non-Hodgkin’s Leukemia

CD20 antygen

90Y Zevalin

90Y

B

CD 20

Mononclonal Antibodies v RIT

Courtesy of Peter McLaughlin, 2002

Zevalin™ Phase III: Results

Zevalin(90Y) Rituximab

Response rate

CR 30% 16%

PR 45% 36%

Overall RR 80% 56%

Thomas E. Witzig, Leo I. Gordon, Fernando Cabanillas, et al.

Randomized Controlled Trial of Yttrium-90 –Labeled Ibritumomab Tiuxetan Radioimmunotherapy

Versus Rituximab Immunotherapy Journal of Clinical Oncology, Vol 20, No 10 (May 15), 2002: pp 2453-

2463

I-131

Bexxar®

Y-90

Zevalin®

Pełna

odpowiedź

11/31

35.5%

15/36

41.7%

Postęp

choroby 4/31

12.9%

4/36

11.1%

zawartość względna

dwuspecyficzne

przeciwciało:

Wydalanie

z krwi

Szybkie

usunięcie z

moczem

Osiągnięcie

guza

Szybkie

dotarcie

do guza

di-hapten-

peptyd

nowotwór

Anti-HSG Fab plus

Anti-CD20 Fab

A 36-year-old woman with NHL (non-Hodgkin

lymphoma) had a complete response after Y-90

Zevalin® treatment.

Image of the Year 2009

FDG-PET

Before After therapy

Biomolekuły terapeutyczne

somastatyna

analogi

Peptydy

Oktreotyd

(D)Phe - Cys - Phe - (D)Trp

Thr(ol) - Cys - Thr - Lys

Receptory

somatostatyny

hSSTR1 > 1000 nmol / L

hSSTR2 0.32 nmol / L

hSSTR3 31.6 nmol / L

hSSTR4 > 1000 nmol / L

hSSTR5 7.3 nmol / L

ALFA EMITERY DLA TERAPI

225Ac 10 d 233U łańcuch rozpadu 226Ra (p,2n) 224Ra 3.66 d 228Th (rozpad a) 224Ra

223Ra 11.4 d 226Ra (n,g) 227Ac

213Bi 45.6 m 225Ac Ac–Bi generator

212Bi 60 m 224Ra Ra–Bi/Pb generator

211At 7.2 h 209Bi (a,2n) 211At

149Tb 4.1 h Ta (p,spall)

152Gd (p,4n) 149Tb

255Fm 20.1 h 255Ei (39.8 d)-rozpad 255Ei -255Fm generator

duża wartość LET (≈ 100 keV/μm)

w mniejszym stopniu oddziałują na zdrowe komórki otaczające nowotwór

powodują podwójne pęknięcia w nici DNA

izotopy a są idealne do leczenia małych guzków, przerzutów

nowotworowych

możliwość zniszczenia tzw. macierzystych komórek nowotworowych,

odpornych na chemioterapię i klasyczną radioterapię

Zalety cząstek alfa:

Najcięższy pierwiastek w grupie

chlorowców

Otrzymywany w cyklotronie w reakcji 209Bi(α,2n)211At

211At a 41.8 % EC 58.2 %

5.87 MeV

207Bi 211Po EC 100 % a 100 %

7.45 MeV 207Pb (stabilny)

211At

Zalety 211At względem pozostałych alfa emiterów:

T1/2=7,21 h (212Bi–60 min, 213Bi–45 min, 226Th-30 min, 225Ac–10 dni,

223Ra–11 dni)

odpowiednia energia emitowanej cząstki α ( 6-7,5 MeV)

duży przekrój czynny reakcji syntezy zachodzącej w cyklotronie

łatwe i szybkie wydzielanie z tarczy – metoda termiczna

otrzymywanie w formie beznośnikowej

Prace dotyczące astatu i jego związków znalezione w bazie Science

Citation Index,

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1971-1976 1976-1980 1981-1986 1986-1990 1991-1996 1996-2000 2001-2006 2006-2010

lic

zb

a p

ub

lik

ac

ji

lata

211At

209Bi (α, 2n) 211At Eα≈ 28 MeV t1/2=7,21h

209Bi (α, 3n) 210At Eα > 28 MeV t1/2=8,32h

Stopnie utlenienia astatu

-1 At-

0 At

+1 At(H2O)n+

HAtO

+3 H2AtO2+

AtO2‾

+5 AtO3‾

+7 AtO4‾

Reakcja otrzymywania prekursora, estru para-[211At]astatobenzoesanu N-

bursztynoimidylowego i jego przyłączanie do biomolekuły,

Chimeric antitenascin mAb 81C6 (ch81C6) (10 mg) był wyznakowany 71–347 MBq of 211At

za pomocą estru para-[211At]astatobenzoesanu N-bursztynoimidylowego

Przeprowadzono badania na 18 pacjentach poprzez injekcje do loży (cavity) po operacji

chirurgicznej mózgu,

Zalutsky MR, et al,, J,Nucl Med 49 (2008) 30,

glioblastoma multiforme (GBM), śr 54 tyg,, dwóch pacjentów 3 lata

anaplastic astrocytoma, śr 52 tyg,, jeden pacjent 5 lat

oligodendroglioma, śr 116 tyg,

Biomolekuły znakowane 211At:

Przeciwciała monoklonalne, ich fragmenty,

nanociała

Peptydy, pochodne somatostatyny

Steroidy (astatocholesterol, astatoestradiol),

hormony np, insulina,

Małe biomolekuły (błękit metylenowy, zasady

purynowe (metaastobenzylguanidyna)

Nanokoloidy (Ag-At)

Wiązania w związkach chlorowców

At

I

Br

Cl

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

lo

g K

1

Hg-X

Miękkie kationy: Pt2+, Pd2+, Hg2+, Ag+, Au+, Bi3+, Rh3+, Ir3+,

At – M – L •••••••••••••• biomolekuła

Rh3+

miękki kation

tworzy trwałe kinetycznie inertne

niskospinowe d6 kompleksy

Cyclotrony

IFJ - Kraków, Polska, AIC-144,

JINR - Dubna, Rosja, U 200

NPI - Reź, Czechy, U-I20 M

Duke University, USA, CS-30

Metaliczna tarcza bizmutowa,

209Bi(a,2n)211At reakcja jądrowa

28 MeV energia a

Wydzielanie 211At poprzez suchą destylację

Otrzymywanie 211At

Badania tworzenia kompleksu Rh[16aneS4]131I

RP HPLC

Kompleks Rh[16aneS4]131I

HPLC: Beckman Coulter

kolumna: Waters Xterra RP C18

Warunki: A - 0,1% TFA w H2O

B - 0,1% TFA w AcN

Rt=15-16 min,

Kompleks Rh[16aneS4]211At

0 – 5 min, 95% A – 5% B

5 – 35 min, Liniowy gradient do 100% B

35 – 40 min, 100% B

40 – 45 min, 95% A – 5% B

Trwałość kompleksu Rh[16aneS4]131I/211At w PBS (pH=7,4) i ludzkiej

surowicy

Rh[16aneS4]131I w PBS

time (h)

0 10 20 30 40 50 60

Sta

bilit

y (

%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

6C

25C

37C

Badania biodystrybucji kompleksu

Rh[16aneS4-diol]211At+

Organ

Procent wstrzykniętej dawki na organ (%ID/organ)

Rh[16aneS4-diol]211At+ kwas meta-

[211At]astatobenzoesowy*

2,0 h 4,0 h 2,0 h 4,0 h

Śledziona 0,42 ± 0,23 0,23 ± 0,10 0,9 0,5

Płuca 0,63 ± 0,19 0,47 ± 0,09 1,75 1,2

Żołądek

3,58 ± 0,67 2,40 ± 0,93 12,0 9,0

Tarczyca 1,63 ± 0,48 1,61 ± 0,76 0,9 1,4

Jelito cienkie 2,11 ± 0,44 1,31 ± 0,17 5,0 3,85

*Wartości %ID/organ dla kwasu meta-[211At]astatobenzoesowego zostały odczytane z rysunków zamieszczonych w publikacji:

P.K. Garg, C.L. Harrison, M.R. Zalutsky, Comparative tissue distribution in mice of the a-emitter 211At and 131I as labels of

monoclonal antibody and F(ab’)2 fragment, Cancer Res., 50, 3514–3520 (1990).

pH = 3,0-4,0; 85 C 1 h

+ RhCl3

Synteza biokoniugatu

Substancja P

211At

Radiofarmaceutyk astatowy

Znakowanie biokoniugatu astatem

149Tb

Nanocząstki w medycynie nuklearnej

Nanocząstki w medycynie nuklearnej

Nanocząstka Radionuklid zastosowanie

Nanorurki C 111In SPECT

Kropki kwantowe 64Cu PET/NIRF

Kropki kwantowe 18F PET/NIRF

Tlenek żelaza

(SPION)

64Cu PET/MRI

Au 198Au terapia

Liposomy 90Y

terapia

Liposomy 188Re, doxorubicyna radio i

chemioterapia

Mechanizm EPR (Enhance Permability and Retention)

Mechanizm aktywny

J. Nucl. Med. 48 (2007) 437.

PNAS 107 (2010) 8760–8765

Radionuklidy radu

Nowa koncepcja

łącznik biomolekuła

= 223,224,225Ra

nośnik

Zeolites są nieorganicznymi wymieniaczami jonowymi

Na2 [Al2Si3O10•2H2O]

Labilny kation Szkielet zeolitu (ładunek -2)

Na2 [Al2Si3O10•2H2O] + Ra2+ Ra [Al2Si3O10•2H2O] + 2Na+

Selektywność względem kationów 2 grupy różnych zeolitów

Ra2+ > Ca2+ > Sr2+ > Mg2+ > Ba2+

Ca2+ > Mg2+ > Sr2+ > Ba2+ > Ra2+

Ra2+ > Ba2+ > Sr2+ > Ca2+ > Mg2+

Mg2+ > Ca2+ > Sr2+ > Ba2+ > Ra2+

Największą selektywność na Ra2+ wzgl, Na+ mają zeolity o dużej gęstości ładunku

ujemnego (wysoki stosunek Al/Si

223Ra 223Ra

Synteza nanozeolitu NaA

Synteza hydrotermalna

60oC, 48 godz.

Modyfikacja powierzchni nanozeolitu NaA

Thermogravimetric analysis (TGA)

NaA NaA-PEG

NaA-PEG-Subst P

Znakowanie nanozeolitów radionuklidami Ra

= Na+ = Ra2+

Adsorpcja 224Ra i 225Ra nanozeolicie NaA

Nanozeolit % absorpcji Kd 224Ra 99.91 >104

225Ra 99.99 5*105

Stabilność nanozeolitu znakowanego224Ra

Solution % of liberated

activity

0,9% NaCl 0,17%

0,02M PBS 0,36%

10-3M EDTA 4,85% (212Pb)

10-3M cysteina 5,28% (212Pb)

10-3M glutation 0,46%

surowica ludzka 2,61% (212Pb)

224Ra

220Rn

216Po

212Pb

212Bi

208Tl

208Pb

α, 3.66 d 5.7 MeV

α, 55.6 s 6.3 MeV

α, 0.15 s 6.8 MeV

b, 10.64 h 0.101 MeV

α, 60 min 6.0 MeV

b, 3 min 1.79 MeV

stable

Stabilność nanozeolitu znakowanego 225Ra

Solution % of liberated

activity

0,9% NaCl 0% (225Ra)

2% (225Ac, 221Fr, 213Bi)

0,02M PBS 0,17% (225Ra)

1,5% (225Ac, 213Bi)

10-3M EDTA

0,12% (225Ra)

4% (221Fr)

10% (225Ac, 213Bi)

10-3M cysteina

0,22% (225Ra)

1% (225Ac, 221Fr)

13% (213Bi)

Surowica ludzka

0,08% (225Ra)

2% (225Ac, 221Fr)

5% (213Bi)

225Ra

225Ac

221Fr

217At

213Bi

209Pb

209Bi

b, 15 d 0.375 MeV

α, 10 d 5.9 MeV

α, 4.9 min 6.3 MeV

α, 0.032 s 7.0 MeV

α, 46 min 5.8 MeV

b, 3.2 h 0.644 MeV

stable

Źródło otrzymane przez

odparowanie 225Ra w nanozeolicie

Widmo a

SubstancjaP (5-11) na jedną nanocząstkę 90 nm

Obliczenia:

0,1 mg substancji P/ 3,8 mg nanocząstek (3x1015 nanocząstek)

Średnio: 23 cząsteczek peptydu /nanocząstkę

Substance P

PEG

Generatory in vivo

212Pb (β, t1/2 = 10.64 h)

212Bi (α, t1/2 = 60 min)

208Tl (β, t1/2 = 3.0 min)

208Pb (stable)

230 U (β, t1/2 = 20.8 d)

226 Th (α, t1/2 = 30.57 min)

222 Ra (α, t1/2 = 30.8 s)

218 Rn (α, t1/2 = 35 ms)

214Po (α, t1/2 = 164.3 us)

210Pb (β, t1/2 = 22.3 y)

210Bi (β, t1/2 = 5.01 d)

210Po (α, t1/2 = 138.4 d)

206Pb (stable)

225Ac (α, t1/2 = 10 d)

221Fr (α, t1/2 = 4.9 min)

217At (α, t1/2 = 0.032 s)

213Bi (α, t1/2 = 46 min)

209Pb (β, t1/2 = 3.2 h)

209Bi (stable)

36% powstałego 212Bi ucieka z kompleksu .

225Ac 221Fr

Kompleksy - 212Pb i 225Ac

212Pb 212Biβ-

DOTA

B.Bartos et al. J Radioanal Nucl Chem DOI 10.1007/s10967-012-2238-4

Yubin Miao et al. Critical Reviews in Oncology/Hematology 67 (2008) 213–228

α β-

Nanocząstki TiO2

TiO2 tworzy silne wiązania koordynacyjne z wielowartościowymi kationami

Pb2+ + + 2H+

TiO2

OH

OH

OH

OH

TiO2

O

OH

OH

OH

Pb

Kd(Pb2+)>104

Kd(Bi3+)>105

Mechanizm reasocjacji - 212Bi

b-

212Bi

+ 3H+ TiO2

O

OH

OH

OH

Pb212

TiO2

O-

OH

OH

OH

TiO2

O

OH

OH

Bi212

OH

a

2a

Kd(Ac3+)>105

Kd(Fr+)>103

Kd(Bi3+)>105

Reassociation mechanism - 213Bi

221Fr

+ 3H+

TiO2

O

OH

OH

OH

Ac225

TiO2

O-

OH

OH

OH

60 nm

TiO2

O

OH

OH

Bi213

OH

221Fr TiO2

O-

OH

OH

OH

TiO2 nanoparticles - parameters

TiO2 NPs

TEM

SEM

BET

Potencjał xeta Hydrodynamiczna średnica (DLS)

62 m2/g

ζ = 15,6 mV

No forma TiO2 Średnica

nanocząstki

[nm]

Kd Sorpcja

[%]

1a rutile and

anatase

50 2.5·103 37.8

2b anatase 100 > 104 99.2

3c anatase 45 > 104 99.3

4c anatase 37 > 104 97.8

5b anatase 25 > 104 98.7

6b anatase 7 > 104 99.0

a P-25 Degussa b dostępne rynkowo c synteza IChTJ

Znakowanie TiO2 radionuklidem 212Pb

Stabilność znakowanych 212Pb nanocząstek

05

1015202530354045505560

Leak

age

of

Pb

-21

2 [

%]

7 nm, anatase

25 nm, anatase

37 nm, anatase

05

1015202530354045505560

Lea

ka

ge o

f B

i-2

12

[%

]

7 nm, anatase

25 nm, anatase

37 nm, anatase

no forma TiO2 Średnica

nanocząstki

[nm]

Kd Sorpcja

[%]

4c anatase 37 > 104 99.7

5b anatase 25 > 104 99.9

6b anatase 7 > 104 99.9

Labelling of TiO2 with 225Ac

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

wyc

iek

Ac-

22

5 [

%]

7 nm, anatase

25 nm, anatase

37 nm, anatase

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

7 nm, anatase

25 nm, anatase

37 nm, anatase

Stabilność znakowanych 225Ac nanocząstek

Synteza nanocząstek TiO2 z wbudowanym 225Ac

2.5ml Ti(OBu)4 + 10ml bezwodny EtOH

2.5 ml wody+ 2.5 ml EtOH + 0.5 mL of 70%

HNO3 + 50 μl, 225Ac(NO3)3

żółty zol

Mieszanie w bezwodnej

atmosferze

mieszanie3 h

6h, 70ºC

TiO2 żel

TiO2 NPs doped with 225Ac

suszenie

~ 20 – 30 nm

J. Liqiang et al. Journal of Solid State Chemistry 177 (2004) 3375-3382

TiO2-225Ac widmo a

A B

C

źródło 225Ac na powierzchni TiO2

225Ac wbudowane w TiO2

Nanocząstki TiO2 modyfikowane Ag

jako nośniki 211At

+ Ag+ + At

Nanocząstki TiO2 – Ag

Ag2O + C6H12O6 Ag ↓ + C6H12O7 (T = 60oC)

TiO2 nanoparticles

(Sigma Aldrich , anatase)

TiO2 – Ag nanoparticles

after the modyfication

(with metalic silver)

TiO2- Ag nanocząstki

Przyłączanie 211At do nanocząstek

TiO2-Ag

Próbka Średnica [nm]

Wydajność znakowania

[%]

Kd

1a 40 99,8 >104

2a 25 98,9 >104

3b 5 90,6 >104

4a,c 37 94,0 >104

a dostępne rynkowo nanocząstki b syntezowane w naszym laboratorium c P-25 Degussa

Stabilność znakowanych nanocząstek

Elektrony Augera

Emisja elektronów Augera po wychwycie elektronu, lub

wewnętrznej konwersji (foton wybija elektron wewnętrzny)

radionuklid Ilość

emitowanych

elektronów

/rozpad

99mTc 4-7

77Br 4-7

67Ga 4-7

55Fe 4-7

111In

8

123I 11

125I 21

195mPt 33

Emitery elektronów Augera

Elektrony Augera

• 125I, 67Ga, 103mRh, 111In

• Ogromna efektywność promieniowania, cała energia jest

lokalizowana w pobliżu rozpadu.

• Uszkodzenia podwójnie niciowe DNA

• Radiofarmaceutyk musi połączyć się z DNA, np. 125I DNA prekursor.

Sciana komórki Ściana jądra zerwanie nici Przyłączenia do DNA

Pary teragnostyczne

Radionuklid

diagnostyczny

Rodzaj

rozpadu

Radionuklid

Terapeutyczny

Rodzaj

rozpadu

radionuklidy tych samych pierwiastków

64Cu b+ 67Cu b-

86Y b+ 90Y b-

44Sc b+ 47Sc b-

124I b+ 131I b-

radionuklidy różnych pierwiastków

99mTc g 188Re b-

68Ga b+ 177Lu, 90Y b-

44Sc b+ 177Lu, 90Y b-

68Ga b+ 213Bi a

Terapia wychwytu neutronów

Niektóre stabilne izotopy wykazują ogromny przekrój czynny dla neutronów. W

medycynie znalazły zastosowanie dwa izotopy 10B (przekrój czynny 3838 barnów) i 157Gd (255000 barnów). Przeciwciała znakuje się tymi nuklidami i akumulują się one w

chorej tkance. Następnie naświetla się organizm strumieniem neutronów o takiej

wielkości aby głównie były pochłaniane przez 10B lub 157Gd. Następują reakcje:

lub 157Gd +n158Gd +g

Po pochłonięciu neutronu emitowana jest cząstka a i 7Li o dużej sile

niszczącej chore komórki lub wysoenergetyczny kwant g w przypadku 157Gd.

Metoda terapii 157Gd może być połączona z obrazowaniem NMR co zwiększa

jej efektywność.

αLinB73

105

Dziękuję za uwagę