Teknetium-99m är en isomer av isotopen teknetium-99 . Har funnit bred tillämpning inom medicin.
Mottogs första gången 1938. På 1950-talet uppstod idéer om att använda 99m Tc som märkta atomer för medicinska ändamål. De första studierna av tekniken för att erhålla farmaceutiskt ren 99m Tc har påbörjats. [1] År 1958 skapades den första prototypen av moderna teknetiumgeneratorer. 1963 publicerades den första artikeln om visualisering av mänskliga biokemiska processer genom selektiv absorption av ett farmaceutiskt preparat med 99m Tc. [2] Användningen av teknetium började snabbt expandera och kommersialiseras.
För 2010 är produktionen koncentrerad till Europeiska unionen (45 %), Kanada (40 %), Sydafrika (10 %) [3] . De största konsumenterna är USA (43 %), EU (26 %), Japan (17 %). 1989 stoppade USA av tekniska skäl driften av den enda reaktorn för tillverkning av teknetium. Försöken att återuppta den inhemska produktionen av teknetium har stött på tekniska svårigheter och USA importerar fortfarande all nödvändig volym. I slutet av 2000-talet råkade även Kanadas enda produktionsreaktor och en i EU i tekniska svårigheter och kan snart stängas. Nya stora produktioner planeras i Australien och Ryssland [4] .
I Sovjetunionen började tillverkningen av isotopen 1985 [3] . Inom ramen för projektet för kommissionen under Ryska federationens president för modernisering och teknisk utveckling av ekonomin för perioden fram till 2020, byggdes moderna produktionsanläggningar i Ryssland 2010. Under 2017 nådde Ryska federationens marknadsandel 10%. Under de kommande åren är det planerat att fortsätta öka produktionsvolymerna, för vilket ett nytt kärnkemiskt komplex " Argus-M " byggs i Sarov [4] .
En isomer är ett relativt stabilt exciterat tillstånd i en atoms kärna. Efter β − sönderfallet av modermolybden -99 isotopen frigör teknetium -99 kärnan inte överskottsenergi omedelbart, utan efter en tid med en halveringstid på 6 timmar. Oftast sker frigörandet av överskottsenergi genom emission av ett gamma-kvantum med en energi på cirka 140 keV. I 12% av fallen utförs övergången av 99m Tc till grundtillståndet enligt schemat för intern omvandling , det vill säga med utstötning av en elektron från elektronskalet och jonisering av teknetium-99-atomen. Den emitterade elektronen har också en energi på cirka 140 keV. Det resulterande teknetium-99 är också en instabil isotop, men dess halveringstid är redan 211 000 år. [5] .
Den huvudsakliga industriella vägen för att erhålla teknetium-99m är beta-sönderfallet av molybden-99 [3] . 99 Mo är närvarande bland klyvningsprodukterna av uran-235 . Den kemiska utvinningen av molybden från klyvningsprodukterna av uran-235 är idag den mest populära metoden för att erhålla 99 Mo. För att göra detta bestrålas höganrikat uran-235 med neutroner i en kärnreaktor och bearbetas sedan i radiokemiska laboratorier. Ansträngningar görs för att ersätta höganrikat uran med låganrikat uran.
Det är också möjligt att erhålla teknetium-99m genom att bombardera molybden-100 med protoner enligt reaktionen 100 Mo(p, 2n) 99m Tc [6] [7] . Isomeren som erhålls på detta sätt är också lämplig för medicinsk användning [8] [9] [10]
99m Tc- isomeren används som ett radiokemiskt preparat för medicinsk diagnostik , till exempel vid diagnos av hjärntumörer, såväl som i studiet av central och perifer hemodynamik [11] . Den diagnostiska metoden är att observera distributionen och ackumuleringen av läkemedel med denna isotop i kroppen med hjälp av gammakameror .
Det finns många farmaceutiska preparat med denna isotop för studier av olika organ. Preparaten är valda så att deras fördelning i hela kroppen och inkludering i människans ämnesomsättning gör det möjligt att dra slutsatser om patientens tillstånd.
Världen producerar tiotals miljoner studier per år [12] .
99m Tc- isomeren har en halveringstid på endast 6 timmar; det är extremt svårt att syntetisera och leverera ett läkemedel med isomeren till sjukhuset till patienten. För att underlätta användningen utvecklade vi en metod för att få fram ett läkemedel med 99m Tc isotopen direkt på sjukhuset. Detta görs med hjälp av en teknetiumisomergenerator., som är en resväska med skal som skyddar personal från joniserande strålning. Fodralet innehåller en kapsel med isotopen 99 Mo. 99 Mo har en halveringstid på 66 timmar, vilket gör det möjligt att snabbt leverera generatorn till sjukhuset. I generatorn sönderdelas 99 Mo kontinuerligt och bildar 99m Tc. När läkemedlet behövs pumpar specialisten ett speciellt reagens genom kapseln, som löser upp de ackumulerade 99m Tc, men reagerar inte med kvarvarande molybden. Den resulterande lösningen kontrolleras för aktivitet och den erforderliga dosen administreras till patienten.