得克萨斯农工大学的一个研究团队开发出了一套用于分离和运输At-211 的自动化系统。这一专利申请中的设备能够对这种放射性同位素进行净化处理，并将其作为整合到靶向α疗法药物中的部分进行运输。这种新方法使同位素生产商能够以更低的风险和更少的衰变量运输更多的At-211，进一步提升了其作为可能的下一代癌症治疗方法的可行性。图片来源：得克萨斯农工大学回旋加速器研究所。砹是地球上自然存在的最稀有的元素之一，在元素周期表中也是研究最少的元素之一，主要是因为它的名字确实符合其含义，即希腊语中“不稳定”的意思。然而，通过使用回旋加速器束流和新颖的化学方法，得克萨斯农工大学的研究人员开发出了一种创新的生产、分离和运输At-211（一种高度放射性的元素的同位素）的方法。尽管其不稳定且半衰期仅为 7.2 小时，但在癌症治疗方面仍显示出强大的潜力。-211 被誉为“完美”或“黄金标准”同位素，这是因为其具有能够高效地将辐射传递至癌细胞从而使其死亡，同时又不会在体内留下有害的次级衰变产物的潜在能力。这种革命性的放射性同位素在治疗血液癌、卵巢癌和特定类型的脑癌方面已展现出显著的潜力，它由得克萨斯农工大学回旋加速器研究所通过该所的 K150 回旋加速器在内部生产，得到了美国能源部（DOE）同位素项目的支持。自 2023 年以来，得克萨斯农工大学是通过国家同位素发展中心（NIDC）作为其大学同位素网络的特色成员，作为全国唯一的砹同位素供应商，用于靶向癌症治疗的单位之一。靶向α疗法是一种极具变革潜力且备受关注的癌症治疗方法，因为它能够对肿瘤细胞附近造成大量损伤，同时保持周围健康组织和器官的完整。”得克萨斯农工大学杰出教授、化学系荣休教授谢里·J·延内洛博士说道，她担任回旋加速器研究所所长，其研究小组领导着该研究所的 -211 同位素项目。“我们是美国少数几个能够常规生产出具有医疗用途的一定量砹元素，并将其运送到附近设施的中心之一。”阿尔法粒子的优势当砹元素衰变时，会释放出阿尔法粒子，这些粒子是由两个质子和两个中子结合而成的。出于多种原因，这些阿尔法粒子在传递强大能量方面非常有效，能够杀死癌细胞。与其他能够深入人体内部、同时损害健康组织和癌组织的类型不同，阿尔法粒子只会在短距离内移动，然后释放出破坏细胞的能量负载。因此，当砹-211位于或靠近癌组织时，其释放的阿尔法粒子能够深入到足以摧毁癌细胞的程度，但对周围健康的组织造成的损害却非常小。由于砹-211的半衰期短，其放射性会迅速减弱，因此其毒性比其他半衰期较长的放射性药物要低。特别是，砹-211没有二次阿尔法衰变放射性这一特点，对于最大化其抗癌能量和效率至关重要，这使其成为世界各地研究人员和制药商的热门选择。目前，它已被作为一种α射线发射治疗方案在血液癌症的临床试验中率先应用，并且还在早期研究和开发中探索用于阿尔茨海默病的治疗。“镭-211 的供应仍是充分发挥其潜力以改变核医学未来前景的最大障碍，”延内洛说。“幸运的是，我们在得克萨斯农工大学所取得的进展将大大有助于解决这个问题。”柱状对策在其中的一个重大突破中，得克萨斯农工大学的团队开发了一种用于分离和运输镭-211
的自动化系统。这种专利申请中的设备能够使放射性同位素得到净化或从铋靶中分离出来，并作为将它装载到运输柱中的一部分过程的一部分，从而将其纳入有针对性的α疗法药物中。延内洛说，这种新颖的树脂柱捕获方法使同位素生产商能够以更低的风险和更少的衰变损失运输更多的镭-211，因为与其他方法相比，这种分离速度更快，进一步提高了其作为可能的下一代癌症治疗方法的可行性。作为这一概念的切实证明，得克萨斯农工大学已向阿拉巴马大学伯明翰分校的合作伙伴提供了大量At-211，并向梅德森癌症中心发送了超过二十批货物，用于放射性药物的研发，同时加深了对At-211独特化学特性的理解。耶内洛与前梅德森癌症中心的放射化学家、现任休斯顿大学健康科学中心教授费德里卡·皮萨内斯基博士合作，发表了题为“得克萨斯两步法”的演讲。
