当前,以医用同位素为基础的诊断治疗手段正成为提升人民健康水平的重要途径。
近日在济南进行的一项科研突破,为这一领域注入了新的活力。
中科核技术研究院成功实现了钪-44放射性同位素的量产,这一成果填补了国内空白,具有重要的临床应用前景。
钪-44属于诊断型放射性同位素,其应用价值在于与靶向药物结合后,可作为PET正电子发射断层扫描的显像剂。
PET/CT设备因其能够早期发现肿瘤,被医学界誉为"查癌神器"。
与传统CT等结构性成像手段不同,PET/CT侧重于观察人体对药物的代谢吸收,进行功能成像。
患者扫描前需注射含有放射性同位素的药物,该药物中的同位素在衰变过程中发射正电子,在PET屏幕上发光示踪,从而精确定位病变位置。
长期以来,临床最常用的放射性同位素是氟-18。
将其标记到脱氧葡萄糖上形成的FDG示踪剂,能有效发现多种糖代谢旺盛的肿瘤。
然而氟-18的半衰期仅为110分钟,必须凌晨生产、清晨配送,时间窗口极其狭窄。
更为关键的是,正常脑组织本身就大量摄取葡萄糖,导致脑肿瘤信号常被淹没,难以分辨;对于糖代谢不旺盛的肿瘤也容易漏诊。
另一种常用的镓-68虽然作为金属元素更易与肿瘤特异性靶点药物结合,但其半衰期仅68分钟,只能现场制备或短途运输,应用范围受限。
钪-44的出现改变了这一局面。
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,应用潜力更加广泛。
其半衰期约4.04小时,相比氟-18和镓-68大幅延长,具有更高的时间宽容度,可实现药企规模化生产和统一配送,解决了同位素供应的瓶颈问题。
更重要的是,钪-44的正电子能量较低,相比镓-68能提供更高的成像质量,在前列腺癌、神经内分泌肿瘤等疾病诊断中展现出明显优势。
国际研究已证实,在诊断神经肿瘤疾病时,PET相比核磁共振可提早9个月发现病变;在前列腺癌转移诊断中,钪-44因其低正电子能量特性,相比镓-68拥有更高的成像清晰度。
实现钪-44的量产并非易事。
从2024年开始,研究团队用两年时间完成了从核素制备到完整影像实验的全流程工作,共进行了50多次耗时至少一天的实验,每次实验背后都有数十次乃至百次的数据模拟和工艺优化。
在多位专家见证下,研究院最终成功实现了单次百毫居里量级的量产突破,为钪-44的临床转化奠定了坚实基础。
核医学作为精准医疗的重要组成部分,不仅需要更早更准的诊断,也需要精准杀死癌细胞。
目前临床应用较多的诊疗同位素对为镓-68和镥-177,分别用于前列腺癌的诊断和治疗。
钪-44的成功量产,为建立更加完善的诊疗同位素体系提供了新的可能性,有望推动我国精准医疗诊断水平的整体提升。
医用同位素的突破,既是实验室里一次次模拟与优化的累积,也是面向临床需求的体系化攻关。
钪-44实现国内首次量产,标志着我国在高性能PET显像剂关键原料上迈出实质一步。
能否把“技术可行”进一步推向“临床可用、产业可持续”,取决于标准建设、证据积累与协同机制的持续完善。
把每一次科研突破落到患者可感知的诊疗改善上,才是核医学创新真正的价值所在。