癌症新治疗手段：利用铀的力量治疗癌症等疾病
α粒子轰击癌组织：一个发生器容纳铀230来产生钍226；进一步衰变到短命的子代会释放出另外四个 α 粒子，从而导致向癌细胞输送的组合辐射剂量非常高。图片由洛斯阿拉莫斯国家实验室的 Joshua Smith 提供
科学
科学家们已经开发出一种新的系统来生产放射性同位素，或用于癌症治疗的“放射性同位素”。该系统使用一个简单的放射性核素发生器将钍 226 与其寿命更长的母同位素铀 230 反复分离。这两种同位素都会发射放射性α粒子。这使它们成为靶向 α 治疗药物的候选者。这些是提供靶向颗粒来治疗疾病的物质。铀 230/钍 226 对具有在衰变时发射多个 α 粒子的独特优势。这意味着它们可以向癌细胞提供更具破坏性的能量。
影响
放射性同位素正成为治疗医学越来越重要的工具。如果研究人员能够获得更多的放射性同位素，他们就可以提高开发针对各种癌症的疗法的几率。迄今为止，治疗主要依靠发射 β 的同位素来破坏恶性细胞。由发射 α 的同位素发射的 α 粒子对细胞的破坏性远大于 β 粒子。此外，阿尔法粒子在体内的射程很短，因此它们对周围健康组织的伤害要小得多。这也意味着 α 发射体可以有效治疗已经扩散或转移的癌症。
近年来，研究人员开发了几种用于“靶向α疗法”治疗的α发射器。这些包括镭223/224、锕225和铋213。铀 230/钍 226 对具有独特的优势，即在其衰变链中发射四个 α 粒子。这意味着它可以向患病细胞提供更具破坏性的能量。此外，铀 230 的生产不需要高能加速器，这意味着它最终可以在各种地点生产以提高可用性。钍 226 发生器易于设置，并且易于商业供应商在研究和医疗设施中部署。
概括
自从玛丽和皮埃尔居里发现镭以及随后观察到它可以缩小肿瘤以来，研究人员一直在寻找用于诊断和治疗应用的其他放射性同位素。单个同位素的不同化学和衰变特性使每一种同位素都独特地适用于不同的用途。位于科学办公室的能源部 (DOE) 同位素计划继续支持生产各种放射性同位素的研究，以增加未来基于放射性同位素的治疗的选择数量。
铀的同位素铀 230 就是这种情况。研究人员开发了一种通过“靶向 α 疗法”使铀 230 可用于治疗疾病的方法，这种方法使用发射 α 的同位素来治疗疾病。这些同位素被束缚在生物相容性化合物上，以制造放射性药物或“放射性药物”，可以安全地注入人体并直接输送到肿瘤。根据 DOE 同位素计划生产的其他 α 发射同位素的例子显示出对 α 靶向治疗的前景，包括锕 225 和铋 213。
铀 230 的生产首先将钍金属（在自然界中以钍 232 的形式大量存在）置于高能质子束中。在这个过程中，一些天然的钍被转化为同位素 proactinium-230。镨 230 衰变为铀 230，铀进一步衰变形成钍元素的同位素钍 226。这两种同位素铀 230 和钍 226 都具有用于放射性药物的潜力。
从寿命较长的母体铀 230 的衰变中提供短寿命的钍 226 女儿的装置称为“发生器”。发生器使用简单、独特的化学步骤将母体与子体完全分离，从而为放射性药物开发的后续步骤提供持续供应。
美国能源部同位素计划的研究人员现在正致力于扩大铀 230 的生产，以使这两种同位素广泛用于作为潜在治疗剂的更广泛评估。