学术讲座｜ Andreas Türler教授Large scale production of theranostic radionuclides using electron accelerators-problems and solutions

2025年06月05日

2025年4月11日，昌平实验室领衔科学家刘志博教授主持召开学术讲座，本次讲座邀请到瑞士伯尔尼大学Andreas Türler教授进行了题为“Large scale production of theranostic radionuclides using electron accelerators-problems and solutions”的学术报告，分享了基于回旋加速器和电子加速器的多种医用放射性核素制备和分离纯化技术及部分临床应用案例。

刘志博教授主持

Andreas Türler教授是瑞士伯尔尼大学放射化学教授，曾任瑞士PSI研究所放射化学实验室负责人，主要研究方向为新型医用放射性核素制备及大规模辐照设备的开发。

Andreas Türler教授分享报告

讲座背景

随着核医学领域的快速发展，同时具备癌症诊断及治疗功能的“诊疗一体化”核药物受到了广泛关注。医用放射性核素是核药物的重要组成部分，起到了最终的成像或治疗功能。但目前²²⁵Ac等高需求医用核素面临着制备工艺复杂、产率低等困难导致的供应链不稳定问题，难以满足日益增加的临床需求。因此，新型医用核素生产技术的研发是目前核医学领域重要的研究方向之一。

讲座内容

Türler教授首先总结了目前可用于癌症诊疗一体应用的放射性核素，其中主要比较了¹⁸F、⁶⁸Ga等已经广泛应用于癌症诊断的医用核素以及^43/44Sc、^61/64Cu等新型诊断核素在衰变性质、制备难度以及成像效果等方面的优劣。其中Türler教授着重介绍了其课题组使用PSI研究所先进加速器驱动⁴⁴ Ca(p,n) ⁴⁴ Sc核反应制备44Sc的工作。在使用17 MeV的质子轰击富集的碳酸钙-44靶材以制备微居里级的⁴⁴Sc后，可使用DGA-DOWEX50树脂联用的两步分离方法在20分钟内实现高纯度⁴⁴Sc的分离及⁴⁴Ca靶材的回收。该方法制备的⁴⁴Sc在标记到DOTATOC分子上后被用于人体内肿瘤成像研究，并与⁶⁸Ga标记的DOTATOC分子进行了头对头比较。成像结果表明⁴⁴Sc-DOTATOC分子在肝脏中的非特异性摄取低，背景噪音更低，且可以在4小时后进行二次PET成像并成功发现了额外多处转移病灶。以上结果表明⁴⁴Sc具有作为下一代PET显像核素的巨大潜力。

接下来，Türler教授以⁴⁷Sc和⁶⁷Cu的制备为例着重介绍了基于光核反应制备医用放射性同位素的工作。通过电子加速器产生的电子轰击钨等转化材料可产生高通量的高能光子，进而驱动(γ,n) 光核反应。该方法具有能耗低、可辐照靶材量大以及放射性副产物少等优点。此外，Türler教授还介绍了基于金属沸点的差异进行的Ti/Sc分离方法。

最后，Türler教授介绍了其课题组在²²⁵Ac的制备以及自动化纯化分离方面的工作。通过²²⁶Ra(p,2n)²²⁵Ac反应，100 mg/cm2 的²²⁶Ra靶材在10天的辐照后理论上可制备多达数十毫居里的²²⁵Ac。但实际生产中需要通过特殊靶站的设计以及自动化分离纯化系统来解决靶材散热以及²²⁵Ac高效纯化等技术难题。Türler教授团队基于此方法实现了每两周80毫居里的²²⁵Ac制备。此外，Türler教授还介绍了²²⁵Ac的分离纯化原理以及²²⁶Ra靶材的回收方法。

科研人员提问与交流

Andreas Türler教授此次讲座吸引了放射性药物研发及相关领域科学家、科研人员及学生参会。在讲座内容结束后，Türler教授与参会人员就加速器靶件设计，核素纯化及Sc-44在我国的生产及应用前景等问题等方面展开了热烈讨论。

昌平实验室开展学术讲座系列活动，邀请知名学者专家开展专题讲座，努力打造特色化、专业化、品牌化学术交流活动，为打造世界一流生命科学创新高地提供良好学术平台。