Новые способы получения, выделения и целевой доставки изотопов 177Lu, 55Co, 105Rh с использованием наноматериалов различной природы

В настоящее время в развитых странах мира методы ядерной медицины становятся все более актуальны и находят новые практические применения для диагностики и лечения социально-значимых заболеваний, особенно – онкологических. Поэтому для диагностики и лечения раковых заболеваний представляется актуальным и важным, наряду с использованием ставших рутинными методов (например, ПЭТ и ОФЭКТ), развитие методов адресной доставки радиоизотопов к пораженным органам. В настоящее время широкий круг радионуклидов исследуется и используется для точечной доставки, при этом получение большей части таких изотопв связано с рядом трудностей. Так, для большинства перспективных радионуклидов остаются открытыми вопросы о возможности получения в необходимых для медицины количествах, оптимальных методах наработки и выделения из облучённых мишеней. Создание соответствующих радиофармпрепаратов для точечной доставки основывается на доступности радионуклидов, так как напрямую зависит от наличия простых способов их наработки. Наряду с циклотронным и реакторным методами получения радионуклидов существует возможность наработки их на электронных ускорителях в результате фотоядерных реакций. Так, например, в последнее время в мировых ускорительных центрах активно развивается возможность получения изотопов 69mZn, 111In, 18F, 117mSn этим методом. Достоинствами фотоядерного метода получения являются возможность использования компактных ускорителей электронов в непосредственной близости от медицинского центра и, в ряде случаев, методы радиохимического разделения макроколичеств мишени и микроколичеств целевого нуклида. Настоящий проект направлен на решение актуальной комплексной задачи: расширение круга используемых в медицине радионуклидов для адресной доставки за счёт их наработки на ускорителях электронов, разработка методик выделения таких радионуклидов из облучённых мишеней и исследования наиболее оптимальных носителей среди наноматериалов различной природы оптимальных носителей для адресной доставки этих изотопов. Для этого в проекте планируется получение новых ядерно-физических данных о процессах облучения мишеней тормозными фотонами на ускорителях электронов (сечения, выходы ядерных реакций); создание и отработка новых радиохимических методик отделения полученных радионуклидов без носителя от макроколичеств материала мишени; определение физико-химических свойств наночастиц различной природы; поиск оптимальных условий связывания изучаемых радионуклидов с наночастицами; и, на последнем этапе выполнения проекта, изучение биораспределения полученных конъюгатов в организме лабораторных животных. Для работы были выбраны радиоизотопы 177Lu, 55Co, 105Rh, а в качестве потенциальных наноносителей - наночастицы оксида железа, золота и наноалмазы; впервые будет проведено комплексное исследование свойств конъюгатов данных наночастиц и радионуклидов. Выбор наночастиц обусловлен их различной природой: так, например, для наноалмаза характерен широкий набор функциональных групп на поверхности, а наночастицы оксида железа обладают магнитными свойствами и могут быть визуализированы в организме методом МРТ. В итоге реализации проекта будут найдены оптимальные способы наработки, выделения и связывания с конкретными наночастицами изучаемых радионуклидов, перспективных для применения в различных областях ядерной медицины, что позволит в дальнейшем синтезировать радиофармпрепараты на основе изученных изотопов.