13 сентября 2021

На Большом адронном коллайдере организовано производство радиоизотопа астата-211 для лечения рака

Большой адронный коллайдер известен как кстановка мегасайенс класса для разгадки тайн вселенной и прочих фундаментальных исследований. Однако некоторые эксперименты на БАК имеют сугубо практическое значение. Отличный пример — работа ученых из коллаборации ISOLDE.

Isotope Separator On-Line Detector — ​это разделитель изотопов, который расположен на синхротроне, ускоряющем протоны для их инжекции в БАК. Одноименная коллаборация с его помощью исследует свойства атомных ядер и изотопов. Например, редкого изотопа астат-211.

Астат‑211 — перспективный изотоп для лечения рака. Расчеты показывают, что в терапии астат-211 эффективнее чем «классический» йод‑131 и позволяет в несколько раз снизить радиационную нагрузку на пациента и медицинский персонал. 

Дело в том, что йод‑131 — ​источник бета и гамма-излучения с очень высокой проникающей способностью (до нескольких сантиметров). Воздействуя на раковые клетки, препараты на основе йода затрагивают и здоровые. А астат‑211 — излучает в гамма диапазоне. Его пробег в биологических тканях — всего 50–70 мк. Так что если доставить радиофармпрепарат на основе астата-211 непосредственно к пораженному органу, разрушаться будут только раковые клетки. К тому же для медицинского персонала такой тип излучения куда безопаснее. Еще одно преимущество — у астата-211 короткий период полураспада, 7 часов 15 минут против 8 дней у йода‑131. Что тоже снижает радиационную нагрузку на персонал и пациента.

В ходе эксперимента на ISOLDE ученые сначала получали астат‑211 бомбардировкой мишени тория пучком протонов. А затем соединяли образовавшиеся атомы с электронами, получали отрицательно заряженные ионы астата и пропускали их через луч лазера. Проведя некоторые наблюдения и измерения средства к электрону, специалисты узнали много нового о химических свойствах астата‑211. Это поможет обосновать возможность его использования в радиотерапии и ускорить применение астата-211 в терапии.