科學家開發出可用於PET成像的放射性同位素

2020-12-25 科學網

科學家開發出可用於PET成像的放射性同位素

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/12/17 15:53:00

美國加州大學伯克利分校Rebecca J. Abergel等研究人員合作開發出可用於PET成像的放射性同位素。2020年12月14日，《自然—化學》雜誌在線發表這一研究論文。

研究人員表示，開發靶向性的α射線療法具有改變疾病治療方式的潛力。在這些幹預措施中，靶向載體用發射α的放射性同位素標記，該放射性同位素將破壞性輻射離散地傳遞給患病細胞，同時又保留了周圍的健康組織。這一方法的廣泛使用需要無創成像技術的進步。為此，正電子發射斷層掃描（PET）成像已成為最有用的診斷技術之一。不幸的是，許多有前途的α-放射性同位素與PET成像不兼容，例如225Ac和227Th。

研究人員通過開發134Ce的大規模（Ci規模）生產和純化方法克服了這一障礙。隨後在一個小動物模型中進行的放射性標記和體內PET成像實驗表明，134Ce（及其134La子體）可以用作225AcIII（還原的134CeIII）或227ThIV（氧化的134CeIV）的PET成像候選物。

與X射線吸收光譜法結果一起評估這些數據，研究人員證明了如何依賴於嚴格控制CeIII/CeIV氧化還原對來成功實現這一目的。

附：英文原文

Title: Developing the 134 Ce and 134 La pair as companion positron emission tomography diagnostic isotopes for 225 Ac and 227 Th radiotherapeutics

Author: Tyler A. Bailey, Veronika Mocko, Katherine M. Shield, Dahlia D. An, Andrew C. Akin, Eva R. Birnbaum, Mark Brugh, Jason C. Cooley, Jonathan W. Engle, Michael E. Fassbender, Stacey S. Gauny, Andrew L. Lakes, Francois M. Nortier, Ellen M. OBrien, Sara L. Thiemann, Frankie D. White, Christiaan Vermeulen, Stosh A. Kozimor, Rebecca J. Abergel

Issue&Volume: 2020-12-14

Abstract: Developing targeted α-therapies has the potential to transform how diseases are treated. In these interventions, targeting vectors are labelled with α-emitting radioisotopes that deliver destructive radiation discretely to diseased cells while simultaneously sparing the surrounding healthy tissue. Widespread implementation requires advances in non-invasive imaging technologies that rapidly assay therapeutics. Towards this end, positron emission tomography (PET) imaging has emerged as one of the most informative diagnostic techniques. Unfortunately, many promising α-emitting isotopes such as 225Ac and 227Th are incompatible with PET imaging. Here we overcame this obstacle by developing large-scale (Ci-scale) production and purification methods for 134Ce. Subsequent radiolabelling and in vivo PET imaging experiments in a small animal model demonstrated that 134Ce (and its 134La daughter) could be used as a PET imaging candidate for 225AcIII (with reduced 134CeIII) or 227ThIV (with oxidized 134CeIV). Evaluating these data alongside X-ray absorption spectroscopy results demonstrated how success relied on rigorously controlling the CeIII/CeIV redox couple.

DOI: 10.1038/s41557-020-00598-7

Source: https://www.nature.com/articles/s41557-020-00598-7

相關焦點

  • 金屬光氧化還原催化的芳基/烷基放射性甲基化反應用於合成PET成像...
    金屬光氧化還原催化的芳基/烷基放射性甲基化反應用於合成PET成像配體 作者：小柯機器人 發布時間：2020/11/26 13:32:12 美國普林斯頓大學默克催化中心David W. C.
  • 新型半導體探測器可實現低成本檢測放射性同位素
    西北大學的研究人員開發出基於低成本材料的新設備，幫助檢測和識別放射性同位素。研究團隊發現，利用鈣鈦礦晶體形式的溴化銫鉛，能夠製造出高效的探測器，既能用於野外研究人員的小型可攜式設備，也能用於非常大的探測器。
  • 放射性藥物鉈-199製備技術實現突破 用於心血管問題診斷
    託木斯克工業大學(TPU)的科學家們已經開發出一種獲取鉈-199同位素的有效方法，並以此為基礎進行了心臟放射診斷。根據研究，該方法基於放射性藥物(RPh)「氯化鉈，鉈-199」的使用，將為心血管問題(例如冠心病)提供安全且高質量的診斷。
  • 用星星命名的鈽|元素|英文名稱|放射性同位素_網易新聞
    消息一出，鈽這種可用於製造核彈的放射性元素再次成為新聞焦點，那麼鈽究竟有哪些特點？在元素周期表上，鈽的元素符號是Pu，原子序數是94，大家比較熟悉的鈾元素的原子序數為92，它們同屬於錒系元素。鈽元素由格倫·西博格和埃德溫·麥克米倫等人在1940年發現，當時科學家決定用太陽系最邊緣的行星名稱來為鈾之後的元素命名，第93號元素按海王星英文名稱命名為錼，第94號元素就按照冥王星的英文名稱命名為鈽。鈽元素和許多其他元素一樣擁有多種同位素。鈽的幾種同位素都頗有特點，比如鈽244，半衰期約為8000萬年，在自然界中可長期存在。
  • 什麼是同位素?同位素的關鍵是中子變異
    質子同樣重要，首先，它們幫助科學家區分這些元素。同位素您可能已經注意到，在大多數版本周期表中，每個方塊的右上角都印有一個小數字。該數字稱為原子序數。它告訴讀者給定元素的原子核中有多少質子。例如，氧的原子序數是8。宇宙中每個氧原子都有一個原子核，不多不少，只有八個質子。
  • 放射性同位素與射線裝置安全和防護管理辦法
    第一章　總則　　　第一條　為了加強放射性同位素與射線裝置的安全和防護管理，根據《中華人民共和國放射性汙染防治法》和《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》，制定本辦法。　　　第二條　本辦法適用於生產、銷售、使用放射性同位素與射線裝置的場所、人員的安全和防護，廢舊放射源與被放射性汙染的物品的管理以及豁免管理等相關活動。　　　第三條　生產、銷售、使用放射性同位素與射線裝置的單位，應當對本單位的放射性同位素與射線裝置的輻射安全和防護工作負責，並依法對其造成的放射性危害承擔責任。
  • 中華人民共和國環境保護部令(第18號)放射性同位素與射線裝置安全...
    ，根據《中華人民共和國放射性汙染防治法》和《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》，制定本辦法。　　第二條　本辦法適用於生產、銷售、使用放射性同位素與射線裝置的場所、人員的安全和防護，廢舊放射源與被放射性汙染的物品的管理以及豁免管理等相關活動。　　第三條　生產、銷售、使用放射性同位素與射線裝置的單位，應當對本單位的放射性同位素與射線裝置的輻射安全和防護工作負責，並依法對其造成的放射性危害承擔責任。
  • 2H、13C、15N、14C、18O同位素標記
    放射性同位素和穩定性同位素都可作為示蹤劑（tracer），但是，穩定性同位素作為示蹤劑其靈敏度較低，可獲得的種類少，價格較昂貴，其應用範圍受到限制；而用放射性同位素作為示蹤劑不僅靈敏度，測量方法簡便易行，能準確地定量，準確地定位及符合所研究對象的生理條件等特點。
  • 諾貝爾獎官方公布居裡夫人實驗筆記本 放射性可延續1500年
    即使在今天，她的1899-1902年的實驗室筆記本也具有放射性，並將持續1500年。諾貝爾獎官方公布居裡夫人實驗筆記本 放射性可延續1500年諾貝爾獎官網還提到，居裡夫人患病去世，可能是長年暴露在輻射下所致。
  • 研究開發出用於癌症成像治療一體化的新型DNA-金納米機器
    研究開發出用於癌症成像治療一體化的新型DNA-金納米機器 作者：小柯機器人 發布時間：2020/12/4 12:51:49 南京大學化學化工學院朱俊傑研究組開發出了一種用於癌症成像治療一體化的新型DNA-金納米機器。
  • 上海藥物所等研發用於診斷肺纖維化的小分子螢光探針
    該研究首次開發出一種可用於無創、無放射性診斷肺纖維化的一氧化氮螢光探針PNO1，為肺纖維化的早期診斷以及藥物的篩選提供了快速高效的新方式。肺纖維化是由多種誘因引起的肺部炎症，肺泡持續性損傷，胞外基質反覆破壞、修復、重建並過度沉積，最終導致肺組織結構改變、功能喪失的一類疾病。絕大部分肺纖維化患者病因不明，被稱為特發性肺纖維化（IPF）。
  • 同位素運輸淺談
    同位素化學性質幾乎相同（但是1H、2H（D）和3H（T）的性質有些微差異），但放射性、質譜性質和物理性質（例如在氣態下的擴散本領、熔沸點）有所差異。如果該同位素是有放射性的話，會被稱為放射性同位素。每一種元素都有放射性同位素。有些放射性同位素是自然界中存在的，有些則是用核粒子，如質子、a粒子或中子轟擊穩定的核而人為產生的。
  • 美國柯林頓核電站將生產鉬同位素
    鉬-99(Mo-99)衰變產生鎝-99(Tc-99m)，每年用於大約5000萬個醫學影像診斷程序。鎝-99的半衰期很短，只有6小時，所以無法運到醫院，只能在含有鉬-99的發生器中需要它的地方生產。而由於鉬-99本身的半衰期也只有66小時，所以世界上需要一種可靠的、可穩定供應的同位素，而大多數此類同位素是在實驗堆中通過轟擊鈾-235獲得。
  • 俄科學家開發出一種用於複雜材料機械測試的通用技術
    俄羅斯斯科爾科沃科學技術研究所和國立研究型技術大學（NUST ）「 MISiS」團隊的科學家們開發了一種用於複雜材料機械測試的通用技術，這將有助於更好地控制材料狀態。據作者介紹，他們的方法將幫助確定微米級變形集中的區域，從而提前發現裂紋產生的部位，並提供防止材料破壞的解決方案。
  • 俄武器試驗場爆炸兩周後,氣體雲中發現4种放射性同位素
    當地時間8月8日，俄羅斯西北部一海軍武器試驗場發生了一場造成至少8人傷亡的爆炸事故，而兩周後，俄羅斯國家氣象局在爆炸地附近的氣體雲中發現了放射性同位素。據美聯社8月26日報導，俄羅斯聯邦水文氣象和環境監測局是在本月早些時候的一次測試樣本的檢測中發現放射性同位素的。上述機構當日表示，爆炸後距離爆炸地30公裡的北德文斯克(Severodvinsk)市輻射水平上升的原因是爆炸產生的放射性氣體在該市瀰漫。
  • 違反放射性同位素與射線裝置條例 北京美年美福門診部被處罰
    千龍網北京6月11日訊 近日，北京市海澱區環保局發布的海環保罰字〔2018〕110號行政處罰決定書顯示，北京美年美福門診部有限公司違反放射性同位素與射線裝置條例，被罰款2萬元。該單位的上述行為違反了《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》第十五條第一款的規定。依據《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》第五十二條第一款第（一）項的規定，北京市海澱區環保局責令北京美年美福門診部有限公司停止違法行為，限60日內改正，處人民幣貳萬元罰款。
  • 科學家開發出新型超解析度顯微鏡平臺
    科學家開發出新型超解析度顯微鏡平臺 作者：小柯機器人 發布時間：2019/10/23 16:17:54 法國波爾多大學U.
  • 全身PET掃描可數秒成像—新聞—科學網
    圖片來源：UC Davis 本報訊 一種可以在短短20秒內創建整個人體三維（3D）效果圖的醫學成像設備將很快廣泛應用於各種研究和臨床領域。 改進後的正電子發射斷層（PET）掃描儀比傳統PET掃描（平均需要20分鐘）速度更快，而且對成像者造成的輻射暴露更低。
  • 核醫學檢查必不可少的放射性藥物!
    1、診斷放射性藥物診斷放射性藥物是將放射性藥物與在特定器官中收集的化合物結合，對放射性藥物發射的伽瑪射線進行成像或繪製強度圖表的藥物，可用於診斷疾病和測試組織功能。該測試稱為核醫學測試或放射性藥物測試，根據所用放射性藥物的性質，有SPECT測試和PET測試。
  • 科學家稱鑑定氧同位素可揭示太陽系起源
    地球上的氧具有三種穩定同位素形式：氧16、氧17和氧18。氧16佔地球上氧總量的99.762%，氧17佔0.038%，氧18佔0.2%。目前，科學家聲稱，發現了關於氧元素的新線索，進而可揭示太陽系的起源。 太陽系中許多原始星體上的礦石比地球上氧同位素具有完全不同的比率，其中包括碳質球粒狀隕石，科學家推測在太陽系早期大量存在著罕見較重的氧同位素。