山东实现钪-44显像核素国内首次量产 迈向高分辨率肿瘤精准诊疗关键一步

肿瘤早期诊断一直是医学领域的重要课题。

在现代医学影像技术中,正电子发射断层扫描仪(PET/CT)因其灵敏度高、分辨率好而被广泛应用于肿瘤检测。

这台形似CT的大型设备通过注射放射性药物,能够在患者体内追踪肿瘤细胞的代谢活动,从而实现早期发现和精准定位。

然而,长期以来,制约这一技术发展的关键瓶颈在于显像剂的性能和供应能力。

传统的肿瘤显像主要依赖两类放射性同位素。

其一是氟-18,它被标记到脱氧葡萄糖上形成FDG示踪剂,能够敏锐捕捉糖代谢旺盛的肿瘤。

但氟-18的半衰期仅为110分钟,这意味着必须凌晨生产、清晨配送,如同鲜牛奶般容易过期作废,大大限制了其应用范围和运输距离。

更为关键的是,正常脑组织本身就大量消耗葡萄糖,脑肿瘤的信号常被淹没,难以分辨;对于糖代谢不旺盛的肿瘤也容易漏诊。

其二是镓-68,作为金属元素,它更易与识别肿瘤特异性靶点的药物结合,在多种肿瘤检测和靶向治疗中发挥重要作用。

但镓-68的半衰期仅68分钟,只能现场制备或短途运输,同样面临时间和空间的严重制约。

这一困局在钪-44的成功量产中得到了突破。

日前,济南中科核技术研究院杨文江副研究员团队利用回旋加速器轰击天然硝酸钙靶,通过质子撞击钙-44原子核使其失去一个中子的方式,成功制得活度百毫居里量级、核纯度和放射化学纯度均大于99%的钪-44。

这是我国首次实现该放射性核素的量产,标志着我国在这一领域缩小了与国外的差距。

钪-44之所以被称为"天选显像剂",在于其多方面的优势。

首先,其正电子能量较低,相比镓-68能提供更高的成像质量,使医生能够更清晰地观察肿瘤的微观特征。

其次,钪-44的半衰期约为4.04小时,相比氟-18和镓-68有了质的飞跃,这意味着具有更高的时间宽容度,可以实现药企集中生产、统一配送,大幅降低生产成本和物流难度。

再次,作为金属元素,钪-44易于与多肽、抗体、小分子等多种类型的药物标记,为药物研发提供了更大的灵活性和可能性。

这一成果的取得并非一蹴而就。

杨文江团队为了实现钪-44的量产,创新靶制备工艺,自主开发纯化流程,历经700多个日夜,进行了50多次全流程实验、上千次数据模拟和工艺优化。

这充分体现了我国科研工作者在关键领域的执着追求和创新精神。

值得注意的是,该院开发的工艺适用于目前大多数医院使用的加速器,且原料成本低廉,这为钪-44的广泛应用奠定了坚实的基础。

钪-44量产的意义远不止于技术突破本身。

随着更多医院和科研机构开展钪-44创新药的研发,我国有望在这一领域与国际先进水平实现同台竞技。

这将进一步完善我国肿瘤诊疗的技术体系,为广大患者提供更加精准、高效的诊疗手段,同时也为相关产业的发展创造了新的机遇。

钪-44的量产成功,折射出我国在高端医疗装备核心材料领域的创新突围。

在全球医疗科技竞争日趋激烈的背景下,这项突破既解决了临床诊疗的燃眉之急,更积累了宝贵的自主研发经验。

未来随着更多"卡脖子"技术的攻克,中国医疗科技必将为人类健康事业作出更大贡献。