Prototipo de sistema fluídico para la purificación de circonio-89. Imagen tomada a través de una ventana de celda caliente en el Departamento de Radiología, Universidad de Washington. Crédito:Matthew O’Hara, Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico
El zirconio-89 es un radionúclido que es ideal para la obtención de imágenes de tumores cancerosos. Cuando el isótopo se combina con una molécula que busca tumores, dura lo suficiente en el cuerpo para encontrar el tumor y obtener imágenes. Los investigadores desarrollaron una forma más eficiente y menos laboriosa de procesar y purificar químicamente el isótopo. Utilizan un ciclotrón de baja energía, una estación de destino simple, y un proceso químico automatizado. El resultado es circonio-89 concentrado y de alta pureza. El circonio del proceso está listo para unirse a una molécula dirigida al tumor.
Dado que el suministro de zirconio-89 satisface actualmente la demanda, este no es un isótopo vendido a través del Programa de Isótopos del DOE. Sin embargo, este trabajo, apoyado por el Programa de Isótopos del DOE, muestra que el circonio-89 se puede producir en ciclotrones de menor energía (y más abundantes) con un diseño de objetivo simple. El nuevo enfoque automatizado podría hacer que los lotes de alta calidad estén más disponibles y reducir la exposición de los trabajadores de la radiación. También, el enfoque ofrece un alto rendimiento químico y bajas impurezas de iones metálicos, minimizando la interferencia con la focalización del tumor.
Ideal para imágenes de tumores cancerosos, El zirconio-89 dura lo suficiente en el cuerpo para encontrar tumores y obtener imágenes mediante tomografías por emisión de positrones (PET). La producción de este útil radionúclido requiere ciclotrones de baja energía que se encuentran comúnmente. Los investigadores produjeron circonio-89 mediante la irradiación con haz de protones de láminas de metal de itrio en el ciclotrón de 11 MeV de la Universidad de Washington. Luego transportaron las láminas a los investigadores del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico. El equipo de investigación desarrolló un sistema automatizado de doble columna que disolvió los objetivos de la lámina y aisló el circonio-89 del objetivo de itrio disuelto (y los contaminantes metálicos que se encuentran en el metal de itrio). El proceso generó consistentemente una solución pura y altamente concentrada de circonio-89 que demostró una excelente unión a la deferoxamina. un ligando de unión a radionúclidos que se utiliza con frecuencia en moléculas dirigidas a tumores. Se ha solicitado una patente para este nuevo método de purificación de circonio-89.