Produzione alla BTF di un precursore di Tc-99m per via elettronucleare diretta

Nell’ambito di una collaborazione scientifica con INFN-LNF (team BTF, FISMEL e SPCM), i ricercatori del Rutherford Appleton Laboratory (RAL, UK) e dell’ENEA hanno esplorato un approccio alternativo (non basato sull’uso di reattori nucleari) per la produzione del radiofarmaco Tc-99m, uno strumento diagnostico cruciale nell’imaging medico.

Il team ha utilizzato con successo uno speciale fascio di elettroni di BTF ad alta energia (E=504 MeV) su un bersaglio appositamente progettato, per studiare la fattibilità della produzione elettronucleare diretta. Il bersaglio innovativo di questo fascio è composto da una sequenza di lamine sottilissime di Molibdeno naturale progettate da RAL e sorrette da strutture specifiche ottenute sia tramite stampa 3D e che lavorate dal pieno da parte di SPCM, progettate con BTF. La fase di irraggiamento è stata eseguita da BTF il 27 e 28 marzo 2023 sotto diretta sorveglianza di FISMEL, che ne ha poi misurato le attività specifiche nei giorni successivi. La spettroscopia gamma è stata utilizzata per misurare i radionuclidi prodotti e la loro attività, che sono attualmente sotto confronto con le previsioni Monte Carlo, aggiornate con la reale esposizione effettuata.

I risultati preliminari confermano con successo lo studio di fattibilità: grazie ai risultati positivi di questo studio, il team si concentrerà sulla progettazione di un bersaglio ottimizzato, con concentrazioni maggiori di Mo-100, per massimizzare la produzione del Mo-99.

Rispetto al metodo fotonucleare, in cui gli elettroni vengono utilizzati per produrre fotoni di bremsstrahlung, questo metodo di produzione elettronucleare diretta dovrebbe offrire diversi vantaggi, tra cui una ridotta dose ambientale e ridotti prodotti spuri. Questo metodo promette di essere un nuovo paradigma proposto per la produzione di Mo-99 in uno scenario post-pandemia, come riportato nella corrispondenza di Nature | Volume 603 | 17 marzo 2022_| 393. In particolare, il metodo studiato può potenzialmente migliorare il post-processo di estrazione di Mo-99 da irradiato sottile secondo le esigenze specifiche di un ospedale, rispondendo ai criteri di modularità e prossimità utili in questo nuovo paradigma.

I recenti risultati ottenuti in BTF potrebbero avere il potenziale di uno sviluppo per l’imaging medico moderno a beneficio della collettività.