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铜-64

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铜-6464Cu)是的一种人造放射性同位素,其衰变会放出β粒子,可用于分子放射治疗英语molecular radiotherapy正电子发射断层扫描。铜-64的半衰期为12.7小时,其在正电子发射核种中异常长的半衰期使得它与各种配体结合后,在PET和PET-CT扫描中越来越有用。

事实速览 基本, 符号 ...

核性质

64Cu的半衰期为12.7小时,其有17.9%的几率透过正电子发射衰变为64Ni;39.0%透过β-衰变64Zn;43.1%透过ε衰变64Ni;0.475%发生γ衰变/内转换英语Internal conversion。这些衰变放出的辐射分别为的0.579 MeV(β-)、0.653MeV(正电子)和1.35MeV(γ)。[2]

生产

铜-64可以透过几种不同的反应生产,最常见的方法是使用反应器或粒子加速器。热中子可以透过铜-63(n,γ)铜-64反应产生低比活度(单位物质每秒的衰变次数)、低产量的铜-64。铜-64可在密苏里大学研究反应器中心英语University of Missouri Research Reactor Center(MURR)使用高能量中子透过锌-64(n,p)铜-64核反应生成,比活度高,但产量低。利用生物医学回旋加速器,镍-64(p,n)铜-64核反应可以产生大量具有高比活性的核素。[3]

用途

作为正电子发射体,铜-64已被用于生产用于一系列病症成像的实验和临床放射性药物。它的β辐射也增加了其治疗应用的可能性。与典型的PET放射性核种相比,它的半衰期相对较长,这有利于治疗和对某些生理过程进行成像[4][5]

PET成像

骨转移

临床前实验工作表明,与甲膦酸盐官能基连接的64Cu具有作为PET骨骼影像英语PET for bone imaging试剂的潜力。[6]

神经内分泌肿瘤(NET)在临床上使用一系列基于DOTA的放射性药物进行定位。对于PET成像,这些通常是基于镓-68 的。自2020年起,商业化的64Cu-DOTA-TATE产品已被FDA核准用于生长抑素受体阳性NET的国产化。[7][8]

铃蟾肽英语Bombesin已被证明在前列腺癌的BB2受体中过度表达。CB-TE2A是一种稳定的64Cu螯合系统,与 Bombesin类似物结合用于前列腺癌的in vitroin vivo研究。 PET-CT 影像研究表明,它选择性地被前列腺肿瘤 异种移植物 摄取,而对非目标组织的摄取减少。其他临床前研究表明,透过靶向胃泌素释放肽受体,也可以检测胰腺癌和乳腺癌。[9]

肾组织灌流

双缩氨基硫脲(ETS) 具有作为具有多种铜同位素的 PET 放射性药物的潜在用途。64Cu-ETS 已用于实验性临床前心肌、脑和肿瘤灌注评估,肾脏摄取和血流量之间具有线性关系。 肾脏灌注也可以用CTMRI代替PET进行评估,但有缺点:CT需要施用潜在的过敏造影剂。 MRI 避免使用电离辐射,但难以实施,并且经常受到运动伪影的影响。带有 64Cu 的 PET 可以提供肾灌注的定量测量。[10][11]

肝豆状核变性是一种罕见的病症,其中铜在体内过多滞留。铜的有毒水平会导致器官衰竭和过早死亡。64Cu已被用于研究患有这种疾病的受试者的全身铜保留。此技术还可以区分杂合子携带者和纯合子正常人。[12]

癌症治疗

Thumb
64Cu-ATSM – 铜(II)(二乙酰双(N4-甲基氨基硫脲))-正在研究作为一种可能的癌症治疗方法。

64Cu-ATSM(二乙酰基-双(N4-甲硫基双缩氨基硫脲))已被证明可以延长荷瘤动物的生存时间。低氧滞留区域已被证明对体外放射治疗英语External beam radiotherapy有抵抗力,因为缺氧减少了电离辐射的致命影响。 64Cu因其独特的腐烂特性而被认为可以杀死这些细胞。在具有或不具有诱导缺氧的结直肠肿瘤的动物模型中,与常氧英语Normoxic细胞相比,缺氧细胞优先吸收Cu-ATSM。 结果表明,与对照组相比,该化合物提高了荷瘤仓鼠的存活率。[13]

参见


相邻较轻同位素:
铜-63
铜-64是
同位素
相邻较重同位素:
铜-65
母同位素
(None)
铜-64的
衰变链
衰变产物
镍-64锌-64


参考资料

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