談到核輻射，人們心中總是充滿著恐懼，擔(dān)心它會誘導(dǎo)癌癥的發(fā)生。然而，人們不知道的是，核輻射也可以用來治療癌癥。有一部科學(xué)電影叫作《世界上最稀有的藥物》，它描述了科學(xué)家為產(chǎn)生錒-225 所做出的努力。錒-225 可以作為放射性藥物使用，從而改變我們治療癌癥的方式。
放射性藥物
同一元素有多種不同的同位素，其中可能會有放射性同位素，它們極其不穩(wěn)定，會自發(fā)地釋放電離輻射，這個過程被稱為放射性衰變，α 衰變、β 衰變和 γ 衰變是放射性衰變的三大類。半衰期是這些放射性同位素的一個重要參數(shù)，它表示樣品中一半原子發(fā)生衰變所需的時間。
放射性藥物含有放射性同位素，它可以依靠輻射來提供診斷信息，也可以用來治療癌癥和其他疾病?？茖W(xué)家把放射性同位素附著在藥物分子上，然后隨著藥物在身體某些地方積聚。隨著衰變的發(fā)生，它會向外發(fā)出輻射，不過它具體的應(yīng)用類型取決于它的輻射強(qiáng)度和半衰期。
舉一個例子，有一些放射性同位素的半衰期以小時計算，并且它們發(fā)出的輻射較為微弱，因此它成為了器官成像的理想選擇，也不會對患者造成嚴(yán)重的傷害。有一些半衰期以天計算的放射性同位素，它的輻射衰減強(qiáng)度較大，因此就適合用來殺死癌細(xì)胞，也因此開辟了一個新領(lǐng)域：靶向 α 粒子療法。
靶向 α 粒子療法物理原理
在三種衰變當(dāng)中，α 衰變是最適合進(jìn)行治療的。α 衰變會從原子核當(dāng)中釋放出 α 粒子，它包含了兩個質(zhì)子和兩個中子。與其他形式的衰變相比，它的速度更慢，也更重，不能穿透組織太遠(yuǎn)（大約只有幾個細(xì)胞直徑）。由于這種輻射路徑較短，因此不會對其它健康的細(xì)胞造成影響。也因?yàn)樗霓D(zhuǎn)移能量較大，因此它也能撕裂 DNA，殺死癌細(xì)胞。
但是，要想把這些放射性元素投放到指定位置，需要把它與生物分子進(jìn)行結(jié)合。例如一種抗體，它會特異性地尋找并結(jié)合癌細(xì)胞上的受體，放射性同位素就可以直接傳遞到癌細(xì)胞上。
但是，我們并不能隨便選擇一種可以釋放 α 粒子的放射性元素。有些元素并不能很好地附著在藥物分子上。有些元素半衰期很長，容易在體內(nèi)留下有毒的副作用。有些元素半衰期很短，在還沒進(jìn)入體內(nèi)前就已經(jīng)衰變完了。排除掉這些不利條件，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)錒-225 是一種很好的選擇。
錒-225：最稀有的藥物
錒-225 發(fā)生的是 α 衰變，它的半衰期為 10 天。這個時間說長也長，它可以讓放射性元素有時間在目標(biāo)區(qū)域聚集；但它也足夠短，不會在體內(nèi)停留太久，對人體產(chǎn)生危害。
早在 1993 年，就有科學(xué)家發(fā)文稱錒-225 具有治療癌癥的潛力。但是直到 2004 年，它才被證明是有效的。不過，仍有一個難題阻止科學(xué)家對它的研究，那就是它極其罕見。數(shù)十年來，錒-225 都是從釷-229 衰變過程中獲得，然而這也只是微量而已。
近年來，隨著全球需求的上升，科學(xué)家開始在粒子回旋加速器中生產(chǎn)錒-225。他們利用加速器把質(zhì)子速度提高到一定的級別，然而讓它去撞擊一片釷，這就可以產(chǎn)生我們想要的錒-225。現(xiàn)在，世界各地的不同機(jī)構(gòu)正在利用這種方法，制造更多的錒-225 進(jìn)行治療和研究。
本文來自微信公眾號：萬象經(jīng)驗(yàn) （ID：UR4351），作者：Eugene Wang
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