Actinium-225 و برخی دیگر از عناصر رادیواکتیو که پرتوهای آلفا را منتشر می کنند می توانند در صورت اتصال به مولکولهایی که به دنبال سلولهای تومور هستند ، به موشک های مبارزه با سرطان تبدیل شوند. از آنجا که پرتوهای آلفا بیشتر انرژی خود را در مسافت های بسیار کوتاه در بدن انسان قرار می دهند ، این تابش می تواند برای از بین بردن سلولهای سرطانی در حالی که اطراف بافت سالم را از بین می برد ، مهار شود.
اعتبار: S. Kelley/nist
دانشمندان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) اولین استاندارد ایالات متحده را برای اندازه گیری رادیواکتیویته Actinium-225 ، یک ایزوتوپ رادیواکتیو که شرکت های دارویی برای توسعه کلاس جدیدی از داروهای ضد سرطان استفاده می کنند ، تهیه کرده اند.
استاندارد جدید ، که به سیستم بین المللی واحدها (SI)، NIST را قادر به افتتاح یک سرویس کالیبراسیون برای شرکت های دارویی و موسسات تحقیقاتی در مورد پتانسیل مبارزه با سرطان Actinium-225 کرده است. با مقایسه اندازه گیری NIST از نمونه ای از Actinium-225 با اندازه گیری های خود ، شرکت ها می توانند اطمینان حاصل کنند که داوطلبان انسانی تزریق شده با Actinium-225 میزان دقیق رادیواکتیویته مورد نیاز برای آن را دریافت می کنند.
دنیس برگرون ، شیمیدان NIST گفت: “ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی نمی خواهند بیماران را بیش از حد مصرف کنند. پس از آن خطر آسیب بیشتر از خیر را دارند.” “اما آنها همچنین نمی خواهند بیماران را تحت فشار قرار دهند. به نوعی ، این حتی بدتر است زیرا بیمار بدون درمان موثر سرطان خود در معرض تابش بالقوه مضر قرار می گیرد. این موردی است که شما باید آن را دقیقاً درست بدست آورید. این کار ما در NIST است. برای اکتینیوم 225 ، این بدان معنی است که به طور دقیق اندازه گیری رادیوآزاری تزریق شده است.”
به عنوان موسسه اندازه گیری ملی برای ایالات متحده ، NIST طیف گسترده ای از خدمات کالیبراسیون را به صنعت و سازمان های دیگر ارائه می دهد تا اطمینان حاصل شود که تجهیزات آنها خوانش های دقیقی را ارائه می دهد. این آخرین سرویس کالیبراسیون می تواند بررسی FDA داروهای ضد سرطان را بر اساس اکتینیوم 225 تسهیل کند و به طور بالقوه سرعت استقرار آنها را به بیماران سرطانی سرعت بخشد. بیش از 15 کارآزمایی بالینی در ایالات متحده نشان داده است که داروهای مبتنی بر اکتینیوم 225 وعده مبارزه با چندین سرطان از جمله سرطان پروستات ، تومورهای نوروآندوکرین و لوسمی میلوئید حاد را نشان می دهد.
تومورهای انفجار با اتم های رادیواکتیو
Actinium-225 یکی از چندین رادیوایزوتوپ است-نسخه های رادیواکتیو از عناصر پایدار-که مقدار زیادی انرژی را به شکل ذرات آلفا ، در فاصله بسیار کمی در بدن انسان قرار می دهد. ذرات آلفا ، متشکل از دو پروتون و دو نوترون ، نسبتاً حجیم و متراکم هستند ، بنابراین قبل از سپردن تمام انرژی خود ، دور نمی شوند.
پزشکان با بهره گیری از این انفجار کوتاه مدت انرژی ، داروهایی را ابداع کرده اند که مانند موشک های ضد سرطان عمل می کنند ، Actinium-225 یا یک رادیویزوتوپ دیگر آلفا را به مولکولهایی می پردازند که به طور خاص به دنبال سلولهای سرطانی هستند. هنگامی که منبع رادیواکتیو به تومور رسید ، ذرات آلفا DNA سلولهای سرطانی را از بین می برند در حالی که سلولهای سالم را بدون چربی رها می کنند.
برای تحویل دوز مناسب به تومور ، پزشکان باید بدانند که چه تعداد ذرات آلفا در محل تومور منتشر می شوند. اما شمارش پوسیدگی رادیواکتیو به همان سادگی که به نظر می رسد ساده نیست.
هنگامی که پوسیدگی می کند ، Actinium-225 به طور موفقیت آمیز به یک سری اتم های کوچکتر تبدیل می شود که همچنین ناپایدار هستند و ذرات آلفا خود را ساطع می کنند ، به همراه پرتوهای گاما (نوعی تابش الکترومغناطیسی با انرژی بالا) و ذرات بتا (الکترون). برای اندازه گیری رادیواکتیویته ، محققان باید تمام محصولات پوسیدگی را به خود اختصاص دهند.
اعتبار:
S. Kelley/nist
تنظیم استاندارد برای اندازه گیری داروی رادیواکتیو
برای ایجاد استاندارد جدید ، Bergeron و همکاران NIST خود به روشی تعیین شده برای اندازه گیری رادیواکتیویته معروف به نسبت همزمانی سه گانه (TDCR) اعتماد کردند. آنها مقدار کمی از اکتینیوم -225 را در ویال پر از مایع قرار دادند که در صورت برخورد ذرات رادیواکتیو ، چشمک می زند. آنها سپس فلاش ها را به سیگنال های برقی تبدیل کردند.
این به محققان اجازه می دهد تا تعداد پوسیدگی های هر ثانیه Actinium-225 را به طور دقیق اندازه گیری کنند ، واحد اندازه گیری معروف به بچگانه این با استفاده از ثابت های اساسی طبیعت تعریف می شود. سایر تکنیک های اندازه گیری صحت استاندارد جدید را تأیید کردند ، این تیم به صورت آنلاین در ژورنال گزارش داد تابش و ایزوتوپهای کاربردیبشر
کمک به شرکتهای دارویی به طور دقیق دوز داروی خود را اندازه گیری می کند
هنگامی که تیم NIST استاندارد جدید را با TDCR تأسیس کرد ، شرکت های داروسازی شروع به ارسال نمونه های NIST از Actinium-225 کردند که آنها در آزمایشگاه های خود اندازه گیری کرده بودند. دانشمندان NIST رادیواکتیویته نمونه ها را با استفاده از استاندارد NIST اندازه گیری کردند. با مقایسه اندازه گیری NIST با خود ، هر شرکت دارویی توانست تجهیزات خود را با استاندارد NIST کالیبره کند.
الیزا ناپولی ، یک فیزیکدان هسته ای در شرکت دارویی Artbio در کمبریج ، ماساچوست ، که متخصص در تهیه داروهای ضد سرطان رادیواکتیو است ، گفت: “هنگامی که شما یک داروی رادیواکتیو را به بیمار تزریق می کنید ، می خواهید اطمینان حاصل کنید که قدرت برای درمان تومور مناسب است ؛ مقدار کمتری می تواند بدون هیچ گونه فایده ای به بیمار آسیب برساند.” وی افزود: “اگر تنظیمات شماره گیری متفاوتی یا ابزارهای مختلفی دارید که رادیواکتیویته (در نقاط مختلف جهان) را اندازه گیری می کند و آنها با همان استاندارد کالیبره نمی شوند ، پس این یک آشفتگی است.” “شما نمی دانید چقدر رادیواکتیویته در ژاپن به بیمار تزریق می کنید یا چقدر به بیمار دیگری در ایتالیا تزریق می کنید.”
این سرویس تقاضای زیادی دارد: از ماه نوامبر ، پنج شرکت داروسازی نمونه هایی از Actinium-225 را برای اندازه گیری رادیواکتیویته به NIST ارسال کرده اند و چندین شرکت دیگر در لیست انتظار قرار دارند. دستورالعمل استفاده از سرویس در وب سایت NIST موجود است.
برگرون گفت: “هدف ما در تدوین ، بهبود و انتشار استانداردهای رادیواکتیویته این است که به شرکتهای دارویی و امکانات تحقیقاتی منابع مورد نیاز خود برای نظارت دقیق فعالیت رادیونوکلئیدها را به تنهایی ارائه دهیم.”
پیوند اندازه گیری رادیواکتیویته به استاندارد NIST
شرکت های داروسازی با استفاده از یک روش ساده تر و آسان تر از NIST ، رادیواکتیویته Actinium-225 را اندازه گیری کردند. آنها عنصر رادیواکتیو را در یک دستگاه پر از گاز معروف به یک محفظه یونیزاسیون قرار دادند. پرتوهای گاما که توسط نمونه اکتینیوم -225 یونیزه شده است ، گاز را در گاز الکترونها سلب می کند و یک جریان الکتریکی متناسب با شدت تابش ایجاد می کند.
هنگامی که آنها نمونه یک شرکت را دریافت کردند ، دانشمندان NIST رادیواکتیویته نمونه را نیز با استفاده از یک محفظه یونیزاسیون اندازه گیری کردند – اما با یک تفاوت مهم. رادیواکتیویته ثبت شده توسط محفظه در NIST طبق استاندارد NIST کالیبره شده بود.
برگرون گفت: “ما اجازه می دهیم اتاق یونیزاسیون کالیبره شده برای استاندارد اصلی ما به عنوان مخزن یا حافظه عمل کند.”
مقاله: Bergeron ، DE ؛ حمد ، ج. ؛ Broder ، BA ؛ سسنا ، JT ؛ پیرس ، AJ ؛ لاروسا ، ج. ؛ Pibida ، L. ؛ Salter ، R. ؛ ساکسنا ، NS ؛ و زیمرمن ، اندازه گیری فعالیت و کالیبراسیون برای 225AC در تعادل رادیواکتیو با فرزندان خود. تابش و ایزوتوپهای کاربردیبشر منتشر شده به صورت آنلاین 9 دسامبر 2024. doi: 10.1016/j.apradiso.2024.111630
Source link