Tehnețiul-99m este un izomer al izotopului tehnețiu-99 . A găsit o largă aplicație în medicină.
Primit pentru prima dată în 1938. În anii 1950, au apărut idei de a folosi 99m Tc ca atomi etichetați în scopuri medicale. Au început primele studii ale tehnologiei de obținere a 99m Tc pur farmaceutic. [1] În 1958, a fost creat primul prototip de generatoare moderne de tehnețiu. În 1963, a fost publicat primul articol despre vizualizarea proceselor biochimice umane prin absorbția selectivă a unui preparat farmaceutic cu 99m Tc. [2] Utilizarea tehnețiului a început să se extindă rapid și să devină comercializată.
Pentru 2010, producția este concentrată în Uniunea Europeană (45%), Canada (40%), Africa de Sud (10%) [3] . Principalii consumatori sunt SUA (43%), UE (26%), Japonia (17%). În 1989, Statele Unite, din motive tehnice, au oprit funcționarea singurului reactor pentru producția de tehnețiu. Încercările de a relua producția internă de tehnețiu au întâmpinat dificultăți tehnice, iar Statele Unite încă mai importă tot volumul necesar. La sfârșitul anilor 2000, singurul reactor de producție din Canada și unul din UE au întâmpinat și ele dificultăți tehnice și ar putea fi închis în curând. Sunt planificate noi producții majore în Australia și Rusia [4] .
În URSS , producția de izotop a început în 1985 [3] . În cadrul proiectului comisiei sub președintele Federației Ruse pentru modernizarea și dezvoltarea tehnologică a economiei până în 2020, în Rusia au fost construite unități de producție moderne în 2010. În 2017, cota de piață a Federației Ruse a ajuns la 10%. În următorii ani, este planificată continuarea creșterii volumelor de producție, pentru care se construiește un nou complex nuclear-chimic „ Argus-M ” la Sarov [4] .
Un izomer este o stare excitată relativ stabilă a nucleului unui atom. După degradarea β - a izotopului părinte de molibden-99 , miezul de tehnețiu -99 nu eliberează imediat excesul de energie, ci după un timp cu un timp de înjumătățire de 6 ore. Cel mai adesea, eliberarea de energie în exces are loc prin emisia unui gamma-cuantic cu o energie de aproximativ 140 keV. În 12% din cazuri, tranziția 99m Tc la starea fundamentală se realizează conform schemei de conversie internă , adică cu ejecția unui electron din învelișul de electroni și ionizarea atomului de tehnețiu-99. Electronul emis are și o energie de aproximativ 140 keV. Tehnețiul-99 rezultat este, de asemenea, un izotop instabil, dar timpul său de înjumătățire este deja de 211.000 de ani. [5] .
Principala cale industrială de obținere a tehnețiului-99m este dezintegrarea beta a molibdenului-99 [3] . 99 Mo este prezent printre produsele de fisiune ai uraniului-235 . Extracția chimică a molibdenului din produsele de fisiune ai uraniului-235 este astăzi cea mai populară metodă de obținere a 99 Mo. Pentru a face acest lucru, uraniul 235 foarte îmbogățit este iradiat cu neutroni într-un reactor nuclear și apoi procesat în laboratoare radiochimice. Se fac eforturi pentru a înlocui uraniul foarte îmbogățit cu uraniu puțin îmbogățit.
De asemenea, se poate obține tehnețiu-99m prin bombardarea molibdenului-100 cu protoni conform reacției 100 Mo(p, 2n) 99m Tc [6] [7] . Izomerul astfel obținut este potrivit și pentru uz medical [8] [9] [10]
Izomerul 99m Tc este utilizat ca preparat radiochimic pentru diagnosticul medical , de exemplu, în diagnosticul tumorilor cerebrale, precum și în studiul hemodinamicii centrale și periferice [11] . Metoda de diagnosticare este de a observa distribuția și acumularea medicamentelor cu acest izotop în organism folosind camere gamma .
Există multe preparate farmaceutice cu acest izotop pentru studiul diferitelor organe. Preparatele sunt selectate astfel încât distribuția lor în organism și includerea în metabolismul uman să permită tragerea de concluzii despre starea pacientului.
Lumea produce zeci de milioane de studii pe an [12] .
Izomerul 99m Tc are un timp de înjumătățire de numai 6 ore; este extrem de dificil să sintetizezi și să livrezi un medicament cu izomerul la spital către pacient. Pentru a facilita utilizarea, am dezvoltat o metodă de obținere a unui medicament cu izotopul 99m Tc chiar în spital. Acest lucru se face folosind un generator de izomeri de tehnețiu., care este o valiză cu o carcasă care protejează personalul de radiațiile ionizante. Carcasa conține o capsulă cu izotopul 99 Mo. 99 Mo are un timp de înjumătățire de 66 de ore, ceea ce face posibilă livrarea rapidă a generatorului la spital. În generator, 99 Mo se descompune continuu, formând 99m Tc. Când este nevoie de medicament, specialistul pompează un reactiv special prin capsulă, care dizolvă 99m Tc acumulat, dar nu reacționează cu molibdenul rămas. Soluția rezultată este verificată pentru activitate și doza necesară este administrată pacientului.