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論文

Production of $$^{64}$$Cu and $$^{67}$$Cu with accelerator neutrons by deuterons and their separation from zinc

永井 泰樹*; 川端 方子*; 佐伯 秀也*; 本石 章司*; 橋本 和幸; 塚田 和明; 本村 新*; 太田 朗生*; 高島 直貴*; 橋本 慎太郎; et al.

Frontiers in Nuclear Medicine (Internet), 5, p.1657125_1 - 1657125_11, 2025/10

https://doi.org/10.3389/fnume.2025.1657125

近年、$$^{64}$$Cuと$$^{67}$$CuのRIペアは、理想的な治療診断一体型放射性核種として注目を集めている。我々は、加速器施設において重陽子ビームを用いて生成した中性子源を利用する、新しい製造手法を提案しており、濃縮$$^{68}$$Zn試料にこの中性子源を照射し、生成された$$^{67}$$Cuの放射化量の絶対値および核種純度を測定した。その結果、測定値は評価済み核データライブラリJENDL-5を用いたPHITSの計算結果と一致すること、また測定困難な微量放射性核種の生成量を見積もることが可能であることがわかった。さらに、我々が開発した昇華およびカラム分離法により、照射後のZn試料から$$^{67}$$Cuを適切に分離できることも確認した。これらの成果により、$$^{64}$$Cuおよび$$^{67}$$Cuの製造を、複数の拠点で経済的かつ持続可能な方法で実施できる可能性が示された。

口頭

$$alpha$$線空気モニタの高経年化に係る取り組み

今橋 淳史; 佐川 直貴; 金澤 信之*; 田村 敏寛*; 細見 健二; 高嶋 秀樹

no journal, , 

日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所内の核燃料物質等取扱施設では、$$alpha$$線空気モニタを用いて作業環境におけるプルトニウム等の$$alpha$$線放出核種の空気中濃度を常時監視している。当研究所内に設置している$$alpha$$線空気モニタは、常時監視している空気中濃度に異常があった際は、作業者を退避させるための警報を発報する機能を備えているが、30年以上運用されていることから、測定部の半導体検出器の劣化や前置増幅器の作動不良が原因と推定される誤計数による警報誤吹鳴事象が年々増加する傾向にあった。$$alpha$$線空気モニタの高経年化対策として、測定部を耐久性の高いイオン注入型半導体検出器へ部品交換し、前置増幅器については耐ノイズ性の高い回路基盤を製作して部品交換を進めた結果、誤計数による警報誤吹鳴事象の発生は減少し、設備の信頼性を確保することができている。本発表では、これら高経年化に係る取り組み内容について報告する。

口頭

Optimizing temperature conditions for efficient Zn/Cu thermal separation in $$^{64,67}$$Cu production

高島 直貴*; 川端 方子*; 太田 朗生*; 本石 章司*; 佐伯 秀也*; 永井 泰樹*; 小口 靖弘*; 橋本 和幸; 藤野 隼輔; 伊藤 正俊*; et al.

no journal, , 

$$^{64}$$Cu and $$^{67}$$Cu are gaining attention as promising radionuclides for theranostics, which can be used for both therapy and diagnosis. We have developed a method for producing $$^{64}$$Cu and $$^{67}$$Cu by irradiating metallic $$^{64}$$Zn and $$^{68}$$Zn, respectively, with neutrons generated by an accelerator, followed by purification of the $$^{64}$$Cu and $$^{67}$$Cu using thermal and resin-separation methods. By taking advantage of the difference in vapor pressure between Zn and Cu, Zn can be sublimated orvaporized to isolate Cu under vacuum. In practice, it is possible to produce $$^{64,67}$$Cu with minimal radioactive Zn by using enriched $$^{64.68}$$Zn, however the challenge remains to separate Cu in high yields without monitoring the Zn tracer. In this study, the behavior of $$^{67}$$Cu and $$^{65}$$Zn was evaluated under different heating temperature conditions, aiming to improve the separation efficiency of $$^{67}$$Cu, and automate the separation process for practical use.

口頭

がんのセラノスティクスを目的とした新規GRPR標的$$^{111}$$In/$$^{177}$$Lu標識薬剤の開発

土橋 昌平*; 中島 一磨*; 齋藤 浩輔*; 橋本 和幸; 千葉 悠介; 藤野 隼輔; 河内 幸正*; 佐伯 秀也*; 高島 直貴*; 川端 方子*; et al.

no journal, , 

核医学診断と標的アイソトープ治療を組み合わせたラジオセラノスティクスは、効果的ながん治療法として注目されている。前立腺がんや乳がんなどに高発現するガストリン放出ペプチド受容体(GRPR)は、ラジオセラノスティクスの有望な標的であり、様々なGRPR標的放射性薬剤が開発されてきた。本研究では、GRPR標的薬剤AMTG2の治療効果向上を目的として、腫瘍集積性の向上が期待されるアルブミンバインダー(ALB)を導入した新規薬剤AMTG-DA1を設計・合成した。診断用核種である$$^{111}$$Inおよび治療用核種である$$^{177}$$Luで標識した[$$^{111}$$In]In/[$$^{177}$$Lu]Lu-AMTG-DA1について、ラジオセラノスティクス薬剤としての有用性を評価した。

口頭

線維芽細胞活性化タンパク質を標的とした$$^{177}$$Lu標識アルブミンバインダー結合型放射性薬剤の開発

齋藤 浩輔*; 渡邊 裕之*; 中島 一磨*; 橋本 和幸; 千葉 悠介; 藤野 隼輔; 河内 幸正*; 佐伯 秀也*; 高島 直貴*; 川端 方子*; et al.

no journal, , 

線維芽細胞活性化タンパク質(FAP)はがんの診断・治療における有望な標的分子として注目を集めており、FAPを標的とした放射性薬剤の開発が近年盛んに行われている。我々はこれまでに、アルブミンバインダー結合型FAP標的放射性薬剤FAPI-46-Iを合成し、$$^{111}$$Inを用いた基礎的な評価を行ってきた。本研究では、$$^{177}$$Lu標識FAPI-46-Iを合成し、その有用性について評価した。【方法】$$^{177}$$Lu標識体を合成した。結合阻害実験によりFAP親和性を評価した。また腫瘍移植モデルマウスを用いた体内放射能分布実験およびSPECT/CT撮像を行った。[$$^{177}$$Lu]Lu-FAPI-46-Iを[$$^{111}$$In]In-FAPI-46-Iと同等の放射化学的収率で得た。Lu-FAPI-46-IとIn-FAPI-46-IのFAP親和性に差異は認められなかった。体内放射能分布実験において、[$$^{177}$$Lu]Lu-FAPI-46-Iは投与4時間後に最大の腫瘍集積量を示し、投与96時間後まで滞留傾向を示したともに、SPECT/CT撮像ではFAP高発現腫瘍を描出した。以上より、[$$^{177}$$Lu]Lu-FAPI-46-IのFAP標的放射性薬剤としての有用性が示唆された。

口頭

Fundamental research on the production of medical radioisotopes (Tb-161, Lu-177) using JRR-3

藤野 隼輔; 千葉 悠介; 橋本 和幸; 河内 幸正*; 佐伯 秀也*; 高島 直貴*; 川端 方子*; 平根 伸彦

no journal, , 

Radioisotopes are widely utilized in Japan as diagnostic and therapeutic agents. However, Japan relies on imports for key nuclides such as Molybdenum-99, which are produced in nuclear reactors overseas. This reliance raises concern that international circumstances could disrupt domestic supply and impede drug development. Therefore, JAEA has undertaken radioisotope production trials using the JRR-3 reactor, which resumed operation at the end of February 2021. Among these efforts, particular focuses are made on production trials for Lu-177 and Tb-161.

口頭

JRR-3を用いたRI製造試験($$^{177}$$Lu, $$^{161}$$Tb)

藤野 隼輔; 橋本 和幸; 千葉 悠介; 伊藤 剛人; 佐伯 秀也*; 河内 幸正*; 川端 方子*; 高島 直貴*; 太田 朗生*; 平根 伸彦

no journal, , 

国内で様々な分野でRIが利用されており、特にがん治療や診断などの核医学利用が拡大している。現在流通しているRIの多くが加速器を用いて製造されているが、Mo-99のような原子炉を用いて製造されるRI製造に関しては海外輸入に依存しているため、輸送トラブル等により国内流通及び薬剤開発等に影響を及ぼすことが懸念される。そのため、原子力機構では研究用原子炉であるJRR-3を用いて、国内供給に向けたRI製造に関する研究を行っている。本発表では、Lu-177 ($$^{177}$$Lu)及びTb-161 ($$^{161}$$Tb)についての製造研究に関する取り組みを紹介する。

口頭

新型$$alpha$$線ダストモニタ検出器の性能試験について

佐々木 一樹; 佐川 直貴; 細見 健二; 高嶋 秀樹

no journal, , 

核燃料サイクル工学研究所に配備されている$$alpha$$線ダストモニタ(以下、既設モニタ)は、放射線測定部に用いている半導体検出器がサンプリングした空気に直に接触する構造のため、設置場所の環境に起因すると考えられる不具合が多発している。この背景を踏まえて、富士電機(株)にて開発された$$alpha$$線ダストモニタ(以下、新型モニタ)に着目した。この新型モニタの特徴は、半導体検出器が窒素充填された筒の中に収納されており、既設モニタと異なりサンプリングした空気が直に接触しない構造となっているため、半導体検出器の表面が劣化しにくく、設置場所の環境影響を受けにくいことが期待される。本件では、新型モニタに対する性能試験の結果及び既設モニタとの比較結果を報告する。新型モニタの$$^{241}$$Amのピークチャンネルを元に測定領域を設定したときの計数効率は13.0%と既存モニタの基準を満たしていることを確認した。また、ラドン子孫核種及び$$beta$$線核種による妨害影響については、着目核種の測定領域を適切に設定することで除去できることを確認した。管理区域内において2週間の連続測定を行った結果は、既設モニタと新型モニタの指示値変動は同様の結果を示した。

口頭

JRR-3を用いたTb-161製造に関する基礎的検討

藤野 隼輔; 千葉 悠介; 伊藤 剛人; 佐伯 秀也*; 河内 幸正*; 川端 方子*; 高島 直貴*; 橋本 和幸

no journal, , 

$$^{161}$$Tbは、$$^{177}$$Luと類似した特性に加え、高い治療効果が期待されるオージェ電子及び内部転換電子を多く放出することから、医療応用が期待されている核種である。しかし、現状、国内入手が困難であり、薬剤開発が遅れている。そこで本研究では、国内研究用途の一部を賄うことを目的に、JRR-3を用いた$$^{160}$$Gd(n,$$gamma$$)$$^{161}$$Gd$$rightarrow$$$$^{161}$$Tbによる生成量評価およびGd/Tb化学分離に関する研究を実施した。

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