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
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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
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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
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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
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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)
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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”
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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
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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;
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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”
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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;
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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)
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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
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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)
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE
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