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为解决 PET 显像剂合成效率低、辐射暴露大等问题,研究人员利用 AllinOne 36 阀合成模块开展 [18F] FDG 和 [68Ga] Ga-DOTA-TATE 序贯合成研究。结果显示产品收率高、纯度达标,该方案提升效率、减少辐射,具有临床应用潜力。
在现代医学的广阔版图中,正电子发射断层扫描(PET)成像宛如一颗璀璨的明珠,凭借其独特的功能代谢成像优势,为疾病的早期诊断、精准治疗监测提供了关键依据。PET 成像的核心 “密码” 便是 PET 显像剂,它们如同 “侦察兵”,能够精准地在体内定位病变组织,助力医生 “看清” 疾病的隐匿踪迹。然而,在 PET 显像剂的生产环节,却存在着诸多亟待解决的难题。
近年来,我国医疗领域飞速发展,患者对 PET 等先进诊断成像的需求如潮水般涌来。但与欧美国家相比,我国在 PET 设备的普及程度上仍存在显著差距。不仅如此,PET 显像剂的合成过程也面临挑战。传统的合成方式往往需要多次打开热室、重复加载试剂,这不仅耗费大量时间和资源,还增加了操作人员的辐射暴露风险。想象一下,操作人员如同在布满 “辐射陷阱” 的迷宫中小心翼翼地前行,每一步都伴随着潜在危险,且效率低下,无法满足日益增长的临床需求。为了打破这一困境,来自国内的研究人员挺身而出,开启了一场关于 PET 显像剂合成的创新之旅。
此次研究由来自国内的研究团队开展,他们聚焦于 [18F] 氟代脱氧葡萄糖([18F] FDG)和 [68Ga] 镓 - 二乙烯三胺五乙酸 - 奥曲肽([68Ga] Ga-DOTA-TATE)这两种重要的 PET 显像剂,利用 Trasis Allinone 36 阀合成模块,致力于开发一种统一且高效的自动化合成方案。研究人员巧妙地对试剂盒进行重新设计和改造,使其能够实现序贯合成,并精心编写与之适配的合成程序,还严格控制实验条件,以确保实验的准确性和可靠性。
最终,研究收获了令人欣喜的成果。在 [18F] FDG 的合成方面,两批实验的活性产率分别达到 73±6.2% 和 64±4.7%(n=3),合成时间约为 23 分钟,放射化学纯度始终保持在 96% 以上;[68Ga] Ga-DOTA-TATE 的产率为 71±5.8%(n=3),合成时间约 18 分钟,纯度超过 97% 。合成的产品在外观、pH 值、放射性浓度、无菌性、内毒素水平以及溶剂残留等各项质量控制指标上均表现出色,完全符合临床使用标准。
这一研究成果意义非凡。从临床应用角度来看,高产量和高纯度的显像剂确保了 PET 成像的准确性和稳定性,能够为患者提供更精准的诊断信息,助力医生制定更科学的治疗方案。同时,单盒加载和序贯合成的方式大大提高了生产效率,减少了操作人员的辐射暴露,使得在一天内能够满足不同患者对不同 PET 显像剂的需求,显著提升了医疗服务质量。从行业发展角度而言,该研究为 PET 显像剂的大规模生产提供了可借鉴的模式,有望推动我国 PET 成像技术的广泛应用,缩小与欧美国家在相关领域的差距。
在技术方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:一是基于 Trasis Allinone 36 阀合成模块进行系统搭建,通过对模块的合理运用实现两种显像剂的序贯合成;二是对试剂盒进行重新设计与改造,确保在合成过程中能有效避免交叉污染;三是开发适配新试剂盒的合成程序,精确控制合成步骤和参数。
结果
- [18F] FDG 合成结果:通过实验测定,两批 [18F] FDG 的活性产率良好,且合成时间较短,放射化学纯度高,表明该合成方案在 [18F] FDG 合成方面具有较高的效率和稳定性。
- [68Ga] Ga-DOTA-TATE 合成结果:[68Ga] Ga-DOTA-TATE 的合成同样取得了理想效果,产率和纯度都达到较高水平,合成时间也符合预期,证明了该方案在合成该显像剂时的可靠性。
- 产品质量控制结果:对合成产品进行全面质量检测,各项指标均符合要求,这意味着合成的 PET 显像剂在安全性和有效性方面均有保障,可应用于临床。
结论与讨论
研究成功设计了 [18F] FDG 和 [68Ga] Ga-DOTA-TATE 的序贯自动化合成试剂盒及程序,实现了高效自动化合成。该方案避免了重复打开热室和等待辐射水平下降的繁琐过程,提高了合成过程的稳定性、可靠性和操作便捷性。同时,该系统能够高产量、高纯度地生产两种显像剂,为临床 PET 成像提供了有力支持,具有广阔的临床应用前景,有望成为 PET 显像剂合成领域的重要突破,推动整个行业的发展。这一研究成果发表在《Applied Radiation and Isotopes》上,吸引了全球科研人员的目光,为后续相关研究提供了宝贵的经验和参考。