Главная » Просмотр файлов » А.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии

А.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии (1133870), страница 14

Файл №1133870 А.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии (А.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии) 14 страницаА.А. Абрамов, Г.А. Бадун - Методическое руководство к курсу Основы радиохимии и радиоэкологии (1133870) страница 142019-05-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

Если в качестве радиоактивнойметки используют радионуклиды биогенных элементов, то созданныйрадиофармпрепарат является полным аналогом исходного соединения. Такиерадиофармпрепараты можно получить, используя ультракороткоживужиерадионуклиды 11С, 15О, 13N. Радиофармпрепараты, содержащие в своем составерадионуклиды элементов середины и конца Периодической системы, обычно95состоят из молекулы-вектора, определяющей физиологическую активностьпрепарата, и радиоактивного маркера.Радиофармпрепаратдолженобладатьвысокойспецифичностьюкпоглощению и фиксации в критическом органе, поэтому он долженучаствоватьвбиохимических,метаболическихилифизиологическихпроцессах. Количество вводимого в организм радиофармпрепарата длярадионуклидной диагностики должно быть таково, чтобы регистрируемаярадиоактивность была достаточна для проведения диагностики, но дозоваянагрузка на пациента и токсичность препарата были минимальны.

Приразработке радиофармпрепарата необходимо добиться, чтобы при егопримененииобеспечивалосьмаксимальноеотношениерегистрируемогосигнала в исследуемом органе к фону, а также создавался высокий градиентраспределения между нормальной и патологической зонами.Диагностическая ядерная медицина in vivo использует безопасные ибезболезненные методы для получения изображения органов.

Препаратвводится обычно в кровь пациента, и через некоторое время проводится егообследованиенасовременныхпространственноераспределениедетекторахизлучений,радионуклидапокоторыеорганамидаюттканям.Диагностика с радиофармпрепаратами позволяет обнаруживать нарушениядеятельностиоргановнамногораньшеанатомическихизменений,ивыявляемых другими диагностическими тестами (рентген, компьютернаятомография, ЯМР, УЗИ).

Поэтому развитие методов диагностики с помощьюрадиофармпрепаратов очень перспективно, так как раннее обнаружениепатологических изменений позволяет приступить к лечению, когда ононаиболее эффективно и повышается благоприятный прогноз, что особенноважно при онкологических и кардиологических заболеваниях.965.2 Однофотонная эмиссионная компьютерная томографияОсновным методом исследования в ядерной диагностике являетсярегистрация γ-излучения радиофармпрепаратов с помощью специальныхдетекторов(гамма-камер)–однофотоннаяэмиссионнаякомпьютернаятомография (ОФЭКТ). В качестве регистрирующих устройств в гамма-камереиспользуют сцинтилляционные детекторы, регистрирующие γ-излучение,принцип работы которых описан в разделе 2.2.

Применение сборки детекторовсо специальными коллиматорами позволяет осуществить восстановлениекоординатиспусканияпространственноерадионуклидараспределениеи,такимрадионуклидавобразом,телеопределитьпациента.Дляпроведения такого исследования требуются γ-излучатели с относительноневысокой энергией. Оптимально использовать радионуклиды с энергией γквантов 100-200 кэВ и периодом полураспада от нескольких минут донескольких дней.

Набор радионуклидов, которые могут быть использованы,достаточно велик (см. таблицу 5.1). На практике в настоящее время наиболее99mшироко используютсяTc и201Tl. В США 80 % и 13 % всех диагностическихпроцедур проводится с этими радионуклидами. Кроме того используются123I,111In 51Cr, 67Ga, 81mKr, 131I.Так как для диагностики требуются радионуклиды с относительнонебольшимпериодомполураспада,тооченьперспективнымявляетсяразработка специальных генераторов, в которых дочерний радионуклид будетприменяться для диагностики, а большой период полураспада материнскогорадионуклида обеспечит работу генератора длительное время.

В главе 1разбирался пример генератора 99mTc.Кроме того для получения генераторов, пригодных для ОФЭКТ, можноиспользовать следующие пары радионуклидов:103Pd (T1/2 = 17 сут) → 103mRh (T1/2 = 56,1 мин)113Sn (T1/2 = 115 сут) → 113mIn (T1/2 = 99,5 мин)144Ce (T1/2 = 284 сут) → 144Pm (T1/2 = 17,3 мин)97Таблица 5.1Радионуклиды, которые можно использовать в ОФЭКТ.985.3 Позитронная эмиссионная томографияВторым диагностическим методом, используемым в ядерной медицине,является позитронная эмиссионная томография (ПЭТ).

Его другое название двухфотоннаяэмиссионнаятомография.ПЭТ-эторадионуклидныйтомографический метод исследования внутренних органов человека илиживотного,основанный на регистрации пары γ-квантов, возникающих прианнигиляции позитронов. Позитроны возникают при β+-распаде радионуклида,входящеговсоставрадиофармпрепарата.Условнаясхемапроцессов,протекающих в веществе после распада позитрон-излучающего радионуклида,представлена на рис. 5.1 на примере11С. Позитрон теряет свою энергию,возбуждая и ионизируя молекулы и атомы среды.

В конце своего пути он вненадолго образует псевдоатом – позитроний, который существует менее 1наносекунды,послечегоэлектронипозитронаннигилируют.Аннигиляционные γ-кванты вылетают в противоположных направлениях, чтоповышает разрешающую способность метода, а использование различныхмеченых соединений позволят выявлять функциональные нарушения в органахна самых ранних стадиях заболевания.В ПЭТ используют радионуклиды с очень маленьким периодомполураспада. Поэтому ПЭТ-центр включает в себя 3 лаборатории:-физическая лаборатория с циклотроном, где производится наработкарадионуклида;-радиохимическая лаборатория, где за короткое время проводят синтезмеченого соединения, его выделение, очистку и сертификацию (определениехимической и радиохимической чистоты и других параметров, предъявляемыхк радиофармпрепаратам);-клиникастомографом,вкоторойпроизводитсявведениерадиофармпрепарата в организм пациента и последующее сканирование.99АБВГРис.

5.1. Схема, иллюстрирующая процессы, протекающие в веществепосле распада 11С:(А) радиоактивный распад 11С → 11B + e+ + νe;(Б) пробег позитрона с потерей кинетической энергии;(В) образование позитрония;(Г) аннигиляция.Потенциал ПЭТ в значительной степени определяется арсеналомразработанныхрадиофармпрепаратов.Большойвыборподходящихрадиофармпрепаратов позволяет изучать с помощью ПЭТ такие разныепроцессы,какметаболизм,взаимодействия,экспрессиютранспортгеноввеществ,илиганд-рецепторныетак далее.Использованиерадиофармпрепаратов, относящихся к различным классам биологическиактивных соединений, делает ПЭТ достаточно универсальным инструментомсовременной медицины. Поэтому разработка новых радиофармпрепаратов иэффективных методов их синтеза является ключевым этапом в развитии методаПЭТ.100Набор радионуклидов, активно используемых в ПЭТ, представлен в табл.5.2.

Их получают с помощью циклотронных ускорителей по ядерным реакциям,приведенным в этой же таблицеТаблица 5.2.Ядерно-физические характеристики основных радионуклидов для ПЭТ.РадионуклидЯдернаяреакцияполученияПериодполураспада,минМакс. энергияизлучения,МэВСреднийпробегпозитрона вводе, мм1,711С14N(p,α) 11C20,40,96013N16O(p,α) 13N9,961,1982,02,031,7322,7109,80,6331,414N(d,n)15O15O15N(p,n)15O18O(p,n)18F18F20Ne(d,α)18FВ связи с малыми периодами полураспада 13N и 15O, эти радионуклиды восновном применяются в составе простых соединений: [15O]O2, [15O]CO,[15O]CO2, [15O]H2O и [13N]NH3. Синтез таких радиофармпрепаратов обычнопроводится непосредственно в мишени циклотрона.Наибольший интерес для разработки радиофармпрепаоатов для ПЭТпредставляют11С и18F. Период полураспада этих изотопов позволяетпроводить синтез достаточно сложных соединений.При получении11С по ядерной реакции14N(p,α)11C в зависимости отсостава облучаемой газовой смеси метка стабилизируется либо в форме[11C]CO2, либо в форме [11C]CH4.

Из этих соединений может быть полученцелый ряд других соединений, схема синтеза простейших соединений, которыеможно ввести в более сложные химические структуры, представлена на рис 5.2.101Рис. 5.2.Схема синтеза простейших синтонов, меченных 11С.18F обладает оптимальными характеристиками для использования в ПЭТ:наибольшим периодом полураспада и наименьшей энергией излучения. Низкаяэнергия позитронного излучения обеспечивает высокое пространственноеразрешение ПЭТ-изображений. С другой стороны, период полураспададостаточновелик,чтобыобеспечитьвозможность18Fтранспортировкирадиофармпрепаратов на основе 18F из централизованного места производства вклиники и институты, имеющие ПЭТ-сканеры, а также расширить временныеграницы ПЭТ-исследований и синтеза радиофармпрепаратаСоздание радиофармпрепаратов на основе18F сопряжено с рядомтрудностей.

Во-первых, фтор не входит в состав эндогенных соединений и темсамымвведениефторавбиологическиактивныесоединенияможетнеожиданным образом сказаться на их биохимических свойствах. Хотя иногдатакоеизменениесвойствможетоказаться102благоприятным.Например,важнейшийизрадиофармпрепаратов2-[18F]фтор-2-дезокси-D-глюкоза([18F]ФДГ) позволяет изучать региональную скорость утилизации глюкозы,хотя химически отличается от нее.

Замена гидроксильной группы в молекулеглюкозы атомом фтора приводит к тому, что [18F]ФДГ транспортируется втканианалогичноглюкозе,однаковклеткахметаболизм[18F]ФДГостанавливается на стадии фосфорилирования, что приводит к накоплению[18F]ФДГ в областях повышенного энергетического метаболизма глюкозы.Поэтому распределение [18F]ФДГ в тканях организма описывается в рамкахпростой фармакокинетической модели, и данные ПЭТ исследования могутбыть достаточно легко интерпретированы. Во-вторых, введение фтора ворганические молекулы является трудной задачей органической химии.Необходимо также заметить, что многие синтетические подходы к получениюфторорганических соединений не применимы в радиохимическом синтезесоединений меченных фтором-18, вследствие его специфики – работы смикроколичествами18F, необходимости экспрессных методов синтеза ивыделения продуктов, необходимость автоматизации и так далее.5.4 Радиоиммунный анализРадиоиммунный анализ(РИА) представляет отдельное направлениерадионуклидной медицинской диагностики, и является одним из методовколичественногоопределенияфизиологическиактивныхвеществвбиологических жидкостях.

Характеристики

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее