科學家嘗試利用鈾的力量來治療癌症等疾病
科學家們已經開發出一種新的系統,用於生產「放射性同位素」,以治療癌症。 該系統使用一個簡單的放射性核素發生器來重複分離釷-226和其壽命更長的母體同位素鈾-230。 這兩種同位素都會發射放射性α粒子。 這使它們成為用於靶向α治療劑的候選者。 這些是傳遞目標粒子以治療疾病的物質。 鈾-230/釷-226這對同位素具有獨特的優勢,在衰變時發射多個α粒子。 這意味著它們可以向癌細胞提供更具破壞性的能量。
放射性同位素正日益成為治療醫學的關鍵工具。 如果研究人員能夠獲得更多的放射性同位素,他們就能提高開發治療各種癌症的可能性。 迄今為止,治療方法主要依靠β發射同位素來摧毀惡性細胞。 由α發射同位素發出的α粒子對細胞的破壞力要遠遠大於β粒子。 此外,α粒子在體內的射程很短,因此它們對周圍健康組織的損害要小得多。 這也意味著α發射器可以有效地治療已經擴散或轉移的癌症。
近年來,研究人員已經開發了幾種用於「靶向α治療」的α發射器。 這些包括鐳-223/224,銻-225和鉑-213。 鈾-230/釷-226這一對具有獨特的優勢,在其衰變鏈中發射四個α粒子。 這意味著它可以向病變細胞提供更多的破壞性能量。 此外,鈾-230的生產不需要高能加速器,這意味著它最終可以在多種地點生產,以增加可用性。 釷-226發生器很容易設置,商業供應商也很容易在研究和醫療設施中進行部署。
自從瑪麗和皮埃爾·居里發現鐳,以及隨後研究人員觀察到它可以縮小腫瘤以來,研究人員一直在尋求更多的放射性同位素用於診斷和治療。 各個同位素不同的化學和衰變特性使每個同位素都獨特地適合於不同的用途。 美國能源部(DOE)科學辦公室的同位素計劃繼續支援各種放射性同位素的生產研究,以增加未來基於放射性同位素的治療方法的選擇數量。
鈾的同位素鈾-230的情況就是如此。 研究人員開發了一種方法,通過「靶向α療法」使鈾-230可用於治療疾病,這是一種使用α發射同位素來治療疾病的方法。 這些同位素被”拴在”生物兼容的化合物上,製成放射性藥物或”放射性藥物”,可以安全地注入人體並直接輸送到腫瘤中。 在美國能源部同位素計劃下生產的α發射同位素的其他例子,顯示出有希望用於定向α治療,包括銻-225和鉍-213。
鈾-230的生產始於將自然界中大量存在的釷金屬作為釷-232置於高能質子束中。 在這個過程中,一些天然釷被轉化為同位素proactinium-230。 Proactinium-230衰變為鈾-230,後者進一步衰變形成釷元素的同位素,釷-226。 這兩種同位素,鈾-230和釷-226,都有可能被用於放射性藥物。
從壽命較長的母體同位素鈾-230的衰變中提供短壽命的釷-226子體的裝置被稱為”發生器”。 一個發生器使用簡單的、不同的化學步驟將母體和子體乾淨地分開,這為放射性藥物開發的下一步提供了持續的供應。
美國能源部同位素計劃的研究人員現在正致力於擴大鈾-230的生產規模,以使這兩種同位素都能廣泛使用,作為潛在的治療劑進行更廣泛的評估。