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Produzione di Tc-99m al LENA di Pavia - INFN-LNL
Laboratorio Energia Nucleare Applicata Università degli Studi di Pavia Collaborazioni del Centro Servizi LENA per la produzione di isotopi ad interesse medicale e lo sviluppo di nuovi radiofarmaci 1 Laboratorio Energia Nucleare Applicata (LENA) Il LENA è un “Centro Servizi Interdipartimentale” che gestisce un reattore nucleare di ricerca, un ciclotrone per la produzione di radioisotopi e altre sorgenti di radiazioni ionizzanti mettendole a disposizione di ricercatori dell’Ateneo pavese e di altri utenti, pubblici e privati, per lo svolgimento di attività di ricerca applicata, di didattica e di servizio Reattore TRIGA MKII 250 kW Canale Lazy Susan s-1 cm-2 Canale Rabbit s-1 cm-2 ΦTOT 3.2E+12 ΦTOT 4.78E+12 Canale Centrale s-1 cm-2 ΦTOT 1.87E+13 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 18F Target Ciclotrone IBA 18MeV / 80 µA - Small (Large) Volume Volume 520 µL (1840 µL) Reazione Nucleare 18O(p,n)18F Bersaglio H218O( >96%) Fascio Protoni 18 MeV Corrente al bersaglio 15 µA (37.5 µA) Tempo irraggiamento 60 min (128 min) Attività prodotta 34.0 GBq = 900 mCi (178.3 GBq = 4.82 Ci) Yield a saturazione 7.2 GBq/µA = 194 mCi/µA (8.58 GBq/µA = 232mCi/µA) Del LENA 13NH 3 Target Volume 1600 µL Reazione Nucleare 16O(p,α)13N Bersaglio H2O(nat) + 5 mmol EtOH Fascio Protoni 18 MeV Corrente al bersaglio 20 µA Tempo irraggiamento 10 min Attività prodotta 11.1GBq = 300 mCi Resa a saturazione 11.1GBq/µA = 30 mCi/µA 3 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 PROGETTI IN ITINERE DIRAC "Centro di eccellenza lombardo per la ricerca e produzione di radioisotopi e radiofarmaci per il settore biomedico“ Accordo quadro tra Università degli Sudi di Pavia, INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) e SoGIN s.p.a. (Società Gestione Impianti Nucleari) 4 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 Il progetto “DIRAC” “E’ l’organizzazione di un centro di riferimento per la sperimentazione del farmaco, in grado di coordinare le attività di ricerca, sviluppo e sperimentazione dei farmaci, attraendo capitali e razionalizzando il processo di investimento sul territorio delle realtà farmaceutiche/biotecnologiche e favorendo il precoce accesso a farmaci e terapie innovative altrimenti non disponibili” 5 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 Partecipanti al Bando Regionale di Cofinanziamento Denominazione/ragione sociale Ruolo (Soggetto Beneficiario o Soggetto cofinanziatore) Soggetto Beneficiario Organismo di ricerca che non svolge attività economica Soggetto Beneficiario Organismo di ricerca che non svolge attività economica Soggetto Beneficiario Organismo di ricerca che non svolge attività economica Soggetto Beneficiario Organismo di ricerca che non svolge attività economica Soggetto Beneficiario Organismo di ricerca che non svolge attività economica Università degli Studi di Pavia Università degli studi di Brescia Fondazione CNAO - Centro nazionale di Adroterapia Oncologica Tipologia* IRCCS Policlinico San Matteo IRCCS Istituto Neurologico Casimiro Mondino Istituto Zooprofilatico Sperimentale della Lombardia e dell'Emilia Romagna "Bruno Ubertini" Soggetto cofinanziatore Fondazione Cariplo Soggetto cofinanziatore Fondazione Fondazione Alma Mater Ticinensis Soggetto cofinanziatore Fondazione Organismo di ricerca 6 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 WP 4 - Centro Integrato per la Produzione di Radionuclidi e Radiofarmaci innovativi Obiettivi del WP 4: produzione dei radioisotopi di interesse medico nucleare mediante attivazione neutronica (n,γ); produzione di radionuclidi β/γ emittenti per attivazione neutronica e β+ emittenti per reazione nucleare (p,xn), (p,α) o (d,xn); realizzazione di un centro integrato per la produzione di radiofarmaci PET, a disposizione degli Istituti Clinici e dei centri sanitari esterni sviluppo dei processi per la produzione di Tecnezio-99m per attivazione; studio sulla produzione e controllo di qualità di radionuclidi e radiotraccianti ad elevata attività specifica con metodiche innovative, mediante ciclotrone; 7 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 Accordo quadro tra Università degli Sudi di Pavia, INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) e SoGIN S.p.A (Società Gestione Impianti Nucleari) “L’Università di Pavia, l’INFN e la SoGIN intendono collaborare per realizzare una proposta congiunta tecnico-scientifica ed economica per consentire al Paese di fornire adeguate risposte alla crisi attuale e, prevedibilmente, anche futura nella produzione di radio farmaci in generale e di Tc-99m in particolare” 8 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 Attività da realizzare Analisi delle esigenze di radio farmaci della sanità nazionale allo scopo di identificare le tipologie, le relative quantità di radioisotopi utilizzati oggi e le richieste qualitative e quantitative nel medio periodo; Identificazione delle infrastrutture esistenti e delle relative modifiche e migliorie necessarie per rendere utilizzabili tali impianti per la produzione di radio farmaci; Analisi dello scenario internazionale, ed europeo in particolare, per acquisire e valutare le scelte operate dalle altre nazioni; Analisi e valutazione delle differenti opzioni per la produzione dei radio farmaci e del Tc-99m in particolare; 9 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 POSSIBILITA’ DI PRODUZIONE DI Tc-99m Nel breve periodo (1 – 2 anni) si potrebbe utilizzare il TRIGA dell’Università di Pavia per una produzione limitata a soddisfare parte del fabbisogno nazionale di Mo-99 mediante attivazione neutronica (presumibilmente circa 500 – 1000 analisi SPECT alla settimana per ciascun impianto). Dato che entrambi gli impianti hanno un flusso neutronico basso (fino a qualche 1013 n cm-2 s-1) sarebbe necessario sviluppare dei target di molibdeno arricchito in Mo-98 e mettere a punto tecniche di concentrazione radiochimica postirraggiamento 98Mo(n,γ)99Mo σ=0.13 barn Φth=1013 cm-2 s-1 Asat. ~ 2 GBq/g(Mo-98) 10 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 POSSIBILITA’ DI PRODUZIONE DI Tc-99m IN ITALIA (III) Sempre nel breve periodo sarebbe ipotizzabile la produzione di Tc-99m mediante il ciclotrone del LENA utilizzando la reazione nucleare 100Mo(p,2n)99mTc con protoni da 18 MeV 100Mo(p,2n)99mTc σ(18MeV)~0.2 barn A ~ 0.33 GBq/µAh (*) (*) “Evaluation of proton induced reaction on Mo-100: New cross sections for production of Tc-99m and Mo-99” , S. Takacs et al., Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol. 257, o. 1 (2003) 195 - 201 11 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 POSSIBILITA’ DI PRODUZIONE DI Tc-99m Nel medio periodo (3 – 5 anni) si potrebbero realizzare impianti di nuova concezione per la produzione commerciale di Mo-99 alternativi ai reattori nucleari di ricerca. In particolare, una nuova facility di produzione potrebbe impiagare generatori di neutroni veloci (Duterio-Trizio) con target di Mo-100 (abbondanza isotopica 9.63%, ma commercialmente disponibile come isotopo puro) per sfruttare la reazione nucleare (n,2n) 100Mo(n,2n)99Mo σ(12 – 17 MeV)=1.5 barn Φv=1013 cm-2 s-1 Asat. ~ 90 GBq/g(Mo-100) 12 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010 GRAZIE PER L’ATTENZIONE 13 Laboratori Nazionali Legnaro - 16/03/2010