钪放射性同位素在医学成像，如正电子发射断层扫描(PET)扫描中具有潜在的用途。然而，卫生保健提供者目前没有使用这些同位素来成像癌症，因为它们很难生产出适合人类使用的数量和纯度。特别是，它们必须使用特殊的同位素富集钙靶来制造。这些靶极罕见、昂贵且难以在加速器中使用。一项新的研究描述了制造和辐照钪加速器靶的方法。这些靶标产生的放射性钪足以对人类患者进行十几次PET诊断评估。该工艺以95%以上的效率回收钙靶材料。

这项研究发表在《化学前沿》杂志上。

将诊断和治疗药物配对称为“治疗学”。这项技术是治疗癌症等疾病最有前途的选择之一。钪-43和钪-44是两种最有希望与治疗性钪-47配对的治疗药物。制造这些同位素需要昂贵的钛和钙原料。它们还需要艰难的辐照和化学处理才能分离。这些因素抑制了以钪为基础的治疗方法的发展，限制了它们的可用性。

这项工作展示了解决这些限制的可持续方法。在这项研究中，威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员研究了氧化钙加速器目标的质子和氘核辐照形成钪-43和钪-44的五种核反应。实验观察了钪-43和钪-44的数量和纯度，从商业上可获得的靶材开始，靶材中含有富含钙的同位素钙-42、钙-43和钙-44。钙-44经质子辐照后，产率和纯度最高的是钪-44;这样，在一小时的照射下产生了120毫厘的辐射，纯度超过99.7%。研究人员还开发了化学净化钪和回收非常昂贵的钙靶材料的工艺，这有助于使它们在现代医院环境中可持续发展。

研究中所有反应产生的钪-43和钪-44放射性同位素都足够纯净，可以用作治疗癌症的放射性药物。在使用PET扫描仪的现代诊断医疗程序中，这些钪放射性同位素的分辨率和定量性能优于现有的临床标准护理放射性金属同位素镓-68。