طرق إنتاج الغاليوم-68 في الطب النووي الحديث

2026-03-11

الأهمية السريرية المتزايدة لـ Ga-68

أصبح الغاليوم-68 (Ga-68) نظيراً مشعاً ذا أهمية متزايدة في التصوير الجزيئي بتقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET). بنصف عمر يبلغ حوالي 67.7 دقيقة، يمكن استخدام Ga-68 لوسم مجموعة متنوعة من الجزيئات والببتيدات المستهدفة، مما يتيح تصويراً عالي الدقة للأورام.

تسارع اعتماد استخدام الغاليوم-68 سريريًا بعد حصول العديد من المستحضرات الصيدلانية المشعة المحتوية على الغاليوم-68 على الموافقات التنظيمية. ففي عام 2016، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على استخدام ⁶⁸Ga-DOTATATE لتصوير أورام الغدد الصماء العصبية، وفي عام 2020 وافقت على استخدام ⁶⁸Ga-PSMA-11 لتصوير سرطان البروستاتا.

أدت هذه الموافقات إلى توسيع الدور السريري لـ Ga-68 في علم الأورام بشكل كبير وحفزت النمو السريع في الطلب على المتتبعات الإشعاعية Ga-68 في جميع أنحاء العالم.

طرق إنتاج Ga-68

اليوم، يمكن إنتاج Ga-68 من خلال ثلاثة مناهج رئيسية: أنظمة المولدات، وإنتاج الهدف السائل في السيكلوترون، وإنتاج الهدف الصلب في السيكلوترون.

لكل طريقة مزايا مختلفة من حيث متطلبات البنية التحتية، والقدرة الإنتاجية، والتكلفة التشغيلية.

الإنتاج القائم على المولدات

يُعد مولد ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga المصدر الأكثر استخدامًا لنظير الغاليوم-68 في الممارسة السريرية. في هذا النظام، يُستخلص الغاليوم-68 من خلال التحلل الإشعاعي للنظير الأصلي الجرمانيوم-68، ويمكن استخلاصه مباشرةً لوضع علامات صيدلانية مشعة.

تُعدّ أنظمة المولدات جذابةً لسهولة تشغيلها واحتياجها إلى بنية تحتية بسيطة. مع ذلك، فإنّ الإنتاج القائم على المولدات له بعض القيود. فالنشاط الإشعاعي المُستخلص من كل عملية فصل محدود نسبيًا، ويتراجع أداء المولد تدريجيًا مع مرور الوقت نتيجة تحلل النظير الأصلي. إضافةً إلى ذلك، تحتاج المولدات عادةً إلى الاستبدال كل 9-12 شهرًا، مما يُسهم في ارتفاع تكاليف التشغيل على المدى الطويل.

إنتاج الأهداف السائلة باستخدام السيكلوترون

يُعدّ إنتاج الهدف السائل باستخدام السيكلوترون نهجًا آخر لإنتاج الغاليوم-68. وبالمقارنة مع الإنتاج باستخدام المولدات، توفر أنظمة الهدف السائل إنتاجية أعلى من حيث النشاط الإشعاعي ومرونة أكبر في جدولة الإنتاج. كما يمكن دمج هذه العملية مع أنظمة الفصل والتخليق الكيميائي الآلية (https://www.chinacyclotron.com/isotopex-lab-product/)، مما يسمح بإدراج إنتاج النظائر المشعة ضمن سير العمل الحالي في مجال المستحضرات الصيدلانية الإشعاعية.

في الوقت نفسه، يعتمد هذا النهج على بنية تحتية للسيكلوترون وأنظمة هدف مخصصة، ويتضمن عادةً خطوات معالجة كيميائية إشعاعية للحصول على غاليوم-68 نقي مناسب لوسم المستحضرات الصيدلانية الإشعاعية. كما تُعد العوامل التشغيلية، مثل استهلاك مادة الهدف وتكوين النظام، جزءًا من اعتبارات الإنتاج الروتينية.

لهذه الأسباب، يتم تنفيذ إنتاج الهدف السائل بشكل شائع في المنشآت التي تشغل بالفعل السيكلوترونات وتتطلب إنتاجًا أعلى من النويدات المشعة مما يمكن أن توفره أنظمة المولدات.

إنتاج الأهداف الصلبة باستخدام السيكلوترون

يُعدّ التشعيع السيكلوتروني باستخدام أهداف صلبة نهجًا مهمًا آخر لإنتاج الغاليوم-68. في هذه الطريقة، تُشعّع حزم البروتونات مواد الهدف الصلبة، يليها معالجة كيميائية للحصول على نويدات مشعة نقية مناسبة للتطبيقات الصيدلانية الإشعاعية.

بالمقارنة مع الأنظمة القائمة على المولدات، يمكن أن يوفر إنتاج الهدف الصلب إنتاجية نشاط أعلى بكثير وتكلفة تشغيل أقل بمرور الوقت، مما يجعله مناسبًا للمنشآت التي تتطلب كميات أكبر من النويدات المشعة.

وبسبب هذه الخصائص، يتم تطبيق أنظمة الهدف الصلب بشكل شائع في مراكز إنتاج النظائر المشعة المركزية، حيث يمكن إنتاج النظائر بكميات أكبر وتوزيعها على العديد من المؤسسات الطبية.

منصة السيكلوترون الطبية LB-11 MTS و LB-20 التابعة لشركة LBT

توفر أجهزة السيكلوترون الطبية LB-11 MTS وLB-20 منصات مرنة لإنتاج النظائر المشعة في مرافق الطب النووي الحديثة، حيث تدعم كلاً من تكوينات الأهداف السائلة والصلبة. بالنسبة لإنتاج الغاليوم-68، يمكن تهيئة الأنظمة بأهداف سائلة كبديل للإنتاج القائم على المولد، بينما تتيح تكوينات الأهداف الصلبة إنتاج الغاليوم-68 بكميات أكبر.

إلى جانب إنتاج Ga-68، يمكن لمنصات السيكلوترون هذه أيضًا دعم الإنتاج الروتيني للنظائر المشعة المستخدمة بشكل شائع في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني مثل ¹⁸F و ¹¹C و ¹³N، وعند تجهيزها بأنظمة هدف صلبة، يمكنها تمكين إنتاج النظائر المشعة المعدنية بما في ذلك ⁶⁴Cu و ⁸⁹Zr، مما يدعم كلًا من التصوير السريري والتطبيقات البحثية في الطب النووي.