Физики Санкт-Петербургского университета и Радиевого института имени В.Г. Хлопина провели исследование ядерных реакций с использованием специально разработанного мишенного устройства для получения радионуклидов, которые могут быть использованы в диагностике и лечении онкологических заболеваний.
Одним из перспективных подходов к диагностике рака является ядерная медицина, включая радионуклидную диагностику. В этом случае пациенту вводят радиоактивный фтор, который связывается с молекулами глюкозы. Раковые клетки активно потребляют глюкозу, поэтому радиоактивный элемент накапливается в опухоли. Этот элемент испускает античастицы позитроны, которые, взаимодействуя с электронами, аннигилируют и испускают два гамма-кванта. Затем эти гамма-кванты регистрируются на специальном томографе, и мы получаем радионуклидное изображение опухоли. Этот метод называется позитрон-эмиссионной томографией.
Также можно использовать специальную камеру для регистрации гамма-квантов, испускаемых другим радиоактивным элементом — технецием, и получить радионуклидное изображение опухоли. Этот метод называется однофотонной эмиссионной томографией. Кроме того, с использованием других излучений выбранного радиоактивного элемента можно проводить локальное разрушение раковых клеток в ходе терапии.
При этом, по словам заведующего учебной лабораторией ядерных процессов, доцента СПбГУ Владимира Жеребчевского, для создания этих радиоактивных элементов необходимо провести ядерные реакции, и для этого требуется мишень, которую надо облучить заряженными частицами, например, протонами.
«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. С помощью специально разработанной мишенной системы, которая может выдерживать большие потоки протонов, мы всесторонне исследовали ядерные реакции для получения радиоактивных изотопов сурьмы», - уточнил физик.
По его словам, удалось впервые получить данные о вероятности протекания ядерных реакций с протонами на мишенях из изотопов олова в области максимума, что дало новую информацию о выходах изотопов сурьмы из толстой мишени. Это позволяет использовать полученные результаты в производственных процессах по получению изотопов сурьмы на медицинских ускорителях в широком диапазоне энергий ускоряемых протонов.
Поскольку конечный элемент — радиоактивная сурьма, она является перспективной для тераностики. Тераностика — это новое медицинское направление, включающее одновременную терапию и диагностику. Такой подход позволяет более быстро и эффективно бороться с болезнью.