مولد التكنيتيوم-99م

مولد التكنيتيوم -99m ، أو ما يُعرف بالعامية بـ" بقرة التكنيتيوم" أو "بقرة الموليبدينوم" ، هو جهاز يُستخدم لاستخلاص النظير شبه المستقر 99mTc ^من عينة متحللة من الموليبدينوم -99 . يتميز الموليبدينوم ^-99 بنصف عمر يبلغ 66 ساعة ^{[ 1 ]} ، ويمكن نقله بسهولة لمسافات طويلة إلى المستشفيات حيث يُستخلص ناتج تحلله، التكنيتيوم-99m (الذي يبلغ نصف عمره 6 ساعات فقط، مما يجعله غير عملي للنقل)، ويُستخدم في مجموعة متنوعة من إجراءات التشخيص في الطب النووي ، حيث يُعد قصر نصف عمره ميزة بالغة الأهمية.

يمكن الحصول على الموليبدينوم ^{-99 عن طريق} التنشيط النيوتروني (تفاعل النيوترونات وأشعة غاما) للموليبدينوم ^-98 في مفاعل ذي تدفق نيوتروني عالٍ . مع ذلك، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا هي انشطار اليورانيوم -235 في مفاعل نووي . في حين أن معظم المفاعلات المستخدمة حاليًا في إنتاج الموليبدينوم ^-99 تستخدم أهدافًا من اليورانيوم-235 عالي التخصيب، فقد دفعت مخاوف الانتشار النووي بعض المنتجين إلى التحول إلى أهداف من اليورانيوم منخفض التخصيب. ^{[ 2 ]} يُشعّع الهدف بالنيوترونات لتكوين الموليبدينوم ^-99 كناتج انشطار ( بمردود 6.1% ). ^{[ 3 ]} ثم يُفصل الموليبدينوم-99 عن اليورانيوم غير المتفاعل ونواتج الانشطار الأخرى في خلية ساخنة . ^{[ 4 ]}

^{ظلّ التكنيتيوم -99} m موضوعًا مثيرًا للاهتمام علميًا حتى خمسينيات القرن العشرين، حين أدرك باول ريتشاردز إمكاناته كمتتبع إشعاعي طبي، وشجع استخدامه في الأوساط الطبية. ^{[ 5 ]} وبينما كان ريتشاردز مسؤولًا عن إنتاج النظائر المشعة في قسم المختبرات الساخنة بمختبر بروكهافن الوطني ، كان والتر تاكر ومارجريت غرين يعملان على تحسين نقاء عملية فصل اليود-132، وهو ناتج ثانوي قصير العمر، عن التيلوريوم-132 ، وهو نظير اليود-132 الأصلي الذي يبلغ عمره 3.2 يومًا، والذي يُنتج في مفاعل بروكهافن لأبحاث الجرافيت. ^{[ 6 ]} وقد رصدا وجود شوائب ضئيلة تبيّن أنها التكنيتيوم ^-99m ، والتي كانت ناتجة عن الموليبدينوم ^-99 ، وكانت تتبع التيلوريوم في عملية فصل نواتج الانشطار الأخرى. استنادًا إلى أوجه التشابه بين التركيب الكيميائي لعنصري التيلوريوم واليود، طوّر تاكر وغرين أول مولد للتكنيتيوم-99m في عام 1958. ^{[ 7 ] [ 8 ]} ولم يُطرح استخدام التكنيتيوم كمتتبع طبي إلا في عام 1960 على يد ريتشاردز. ^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

يُعيق العمر النصفي القصير للتكنيتيوم-99m، الذي يبلغ 6 ساعات، تخزينه لفترات طويلة. كما أن نقل التكنيتيوم ^-99m من مواقع الإنتاج المحدودة إلى الصيدليات الإشعاعية (لتصنيع مستحضرات صيدلانية إشعاعية محددة ) والمستخدمين النهائيين الآخرين سيتعقد بسبب الحاجة إلى إنتاج كميات زائدة بشكل كبير للحفاظ على نشاط إشعاعي كافٍ بعد الرحلات الطويلة. وبدلاً من ذلك، يمكن تزويد الصيدليات الإشعاعية بالنظير الأم الأطول عمراً، الموليبدينوم ^-99، في مولد، بعد استخلاصه من أهداف اليورانيوم المشععة بالنيوترونات وتنقيته في مرافق معالجة مخصصة. ^{[ 13 ]} قد تكون الصيدليات الإشعاعية تابعة للمستشفيات أو مرافق مستقلة، وفي كثير من الحالات، تقوم لاحقاً بتوزيع المستحضرات الصيدلانية الإشعاعية للتكنيتيوم ^-99m على أقسام الطب النووي الإقليمية. إن تطوير الإنتاج المباشر للتكنيتيوم ^-99 m ، دون إنتاج الموليبدينوم ^-99 أولاً ، يستبعد استخدام المولدات؛ ومع ذلك، فإن هذا غير شائع ويعتمد على وجود مرافق إنتاج مناسبة قريبة من الصيدليات الإشعاعية. ^{[ 14 ]}

عند ترك المولد دون استخدام، يتحلل الموليبدينوم ^-99 إلى التكنيتيوم ^-99m ، والذي بدوره يتحلل إلى التكنيتيوم ^-99 . عمر النصف للتكنيتيوم ^-99 أطول بكثير من نظيره شبه المستقر، لذا تزداد نسبة التكنيتيوم ^-99 إلى التكنيتيوم ^-99m بمرور الوقت. يتم التخلص من كلا النظيرين بعملية الإذابة ويتفاعلان بنفس الكفاءة مع الرابط، لكن التكنيتيوم ^-99 يُعد شوائب غير مفيدة للتصوير (ولا يمكن فصله).

يُغسل المولد من التكنيتيوم ^{-99 والتكنيتيوم -99m} في نهاية عملية تصنيعه، إلا أن نسبة التكنيتيوم ^-99 إلى التكنيتيوم ^-99m تعود للارتفاع مجدداً أثناء النقل أو أي فترة أخرى يُترك فيها المولد دون استخدام. ونتيجةً لهذه النسبة العالية، ستكون فعالية عمليات الاستخلاص الأولى منخفضة. ^{[ 18 ]}