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贺州家具封边胶厂家 药企押注原子弹“转世”抗药,巨资涌入催生全球核废料“淘金热”

发布日期:2026-07-31 04:07点击次数:65

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“这是波比。”霍华德·格林伍德自豪地展示着他的“奶牛”。“奶牛”是核医学界的个俏皮行话,其实是指根装满放射废料的细长玻璃柱,学名为“放射核素发生器”。它之所以得名,是因为其运行式就像给牛挤奶——每天,格林伍德团队就在英国国核实验室,用特别的分离技术从“波比”身上“挤”出核素放射铅。新代放射药物正在兴起,在症疗域表现出巨大潜力。然而,如果这类药物走向普及,相关放射同位素可能严重供不应求。场全球的增产竞赛由此展开:有的研究者试图从核废料库存中挖潜,有的在筛选冷战时期的原子弹残骸,还有的在废旧医疗设备中搜寻材料……这是场风险、回报的尝试。比利时放射同位素制造商PanTera的席执行官斯文·范登伯格坦言:“大型药企已经为此了数十亿美元。”

用制的“核武”抗

炼金术或许有很多误,但他们关于元素可以转化的直觉并没有错。这种转化主要通过三种放射衰变自然发生:α衰变——原子核发射由2个质子和2个中子组成的α粒子;β衰变——发射个电子或正电子;或者γ衰变——发射能光子γ射线。研究人员用“半衰期”来衡量放射物质中50原子完成这种转变所需的时间。将放射用于疗的想法可以追溯到20世纪初。当时,玛丽·居里与丈夫皮埃尔刚发现镭元素不久。医生们发现,把密封的镭样品装在针头上植入患者体内,它发射出的强烈α粒子能让缩小。这种“镭近距离放射疗”直流行到20世纪50年代贺州家具封边胶厂家,后来镭才被安全的同位素取代。

近期医学界热议的焦点,是种叫做“放射配体疗法”的新技术。它解决了放疗长期的痛点,即放射线在伤的同时也会伤害健康细胞。该新技术的原理是将放射原子与种“配体”分子结,这种配体能像弹样识别并锁定细胞,从而实现定向击,大幅减少作用。放射配体疗法在2017年真正迎来突破。制药巨头诺华公司出了款名为Lutathera的药物,它将镥-177与靶向胃肠道细胞的肽链结。2022年,诺华又出了同样基于镥-177、用于疗前列腺的Pluvicto。法国放射药物开发商OranoMed的索菲·勒图尔内尔说:“这两款药证明了靶向放射药物能被研发、获批并大规模生产。”2025年,这两款药物为诺华带来了28亿美元的销售业绩。如今,有数十制药公司想分杯羹。摩根士丹利分析师预测,这股热潮将动全球放射药物的市场规模到2032年增长近6倍,销售额达390亿美元。

世界上昂贵的材料

Lutathera和Pluvicto的成功催生了大量镥-177生产设施,但这并非案。镥-177衰变释放的β粒子就像发霰弹,通常需要上百个β粒子才能死个细胞。相比之下,重、速度慢的α粒子,仅需约10次撞击就能达到同等伤力。因此,研究人员正在开发多种α同位素新药,但这些同位素稀有,制备也危险。目前,靶向α放疗的选元素是锕-225。锕在化学质上与镥相似,很容易与Lutathera和Pluvicto中使用的靶向分子结。吸引人的是,锕-225衰变时会产出连串子体,释放四个α粒子和几个β粒子,伤力可能倍增。目前,些基于锕-225的药物已进入后临床试验。范登伯格说,对锕-225的需求实在太大,“它甚至被称为世界上昂贵的材料”。据法国咨询公司Chrysalium的放射药物分析师理查德·齐默尔曼计,目前全球每年的锕-225产量不足0.1毫克。如果每年要用这种同位素疗数十万名患者,产量需提1000倍。

企业可通过多种同位素原料的衰变来制备其所需的特定医用同位素

生产锕-225主要有三条途径。是利用废弃的镭近距离放疗源,每个放射源可以提取并纯化微克的镭,然后用回旋粒子加速器生成锕-225。但如今,旧源已非常珍贵,原子能机构正发起全球行动,从废弃设施和医院地下室回收它们。二是靠铀-233。1955年,美国在内华达州引爆了枚基于铀-233的核弹,但试验未达预期。此后数十年,大约两吨铀-233被储存在田纳西州的橡树岭国实验室,在那里逐渐衰变为其他元素,包括钍-229。位于华盛顿州贝尔维尤的泰拉能源公司每月能获得几百毫克的钍-229,让它进步衰变为锕-225及其他同位素。自2024年底开始,该公司向客户供货,总裁斯科特·克劳奇表示,这套系统如果投产,每年可供应数十万患者剂量。然而,这些钍储备终将耗尽。为此,泰拉能源正与PanTera公司作,后者开发了三种生产途径,源头可追溯到居里夫妇掀起的镭热潮。1915年,比利时矿工在今天刚果民主共和国境内发现了其丰富的镭和铀矿,大规模开采后送到比利时,并为曼哈顿计划提供了大部分铀原料。如今,该矿的残余物保存在比利时核研究中心,包括约100克纯镭-226,是全球大的该同位素库存。PanTera的法是用X射线持续轰击镭-226靶材,直到原子释放中子后转变为镭-225,随后衰变为锕-225。目前,PanTera正在比利时莫尔建设规模化生产工厂,预计2029年投产。范登伯格说:“凭借我们的回收技术,每年足以生产约45万剂锕-225。”

让“奶牛”和聚变堆发力

锕-225也有些缺点。其,万能胶厂家α衰变的反冲力可能引发脱靶作用,据美国犹他州同位素公司Nusano的联创始人格伦·罗森塔尔解释,旦发生次衰变,原子就可能挣脱靶向分子,在体内自由游荡。其二,锕-225的半衰期长达10天,这意味着该同位素在患者体内停留的时间相对较长。在许多研究人员看来,铅-212似乎是好的选择。它与锕-225类似,同时包含α和β衰变,但半衰期只有10小时。患者接受疗后,体内的放射会迅速消退。“奶牛波比”“挤”出的就是放射铅。每年,英国国核实验室处理数百吨铀。到访的访客,须先听取安全简报、了解应急预案、穿戴好护装备和辐射传感器,才能见到被厚重的钢制护罩保护着的“波比”。它的“饲料”取自英国坎布里亚郡塞拉菲尔德核电站储存的核废料,其中含有铀-232——经过数十年衰变会成为钍-228,这正是格林伍德团队需要的。

位于英国坎布里亚郡的塞拉菲尔德核设施。这里储存的部分核废料是放射同位素的来源,是新代抗药物的源动力。

研究人员向“波比”注入黄的废料溶液,种特殊树脂会捕获钍原子,放过铀和其他元素。等到装载完毕,“波比”内部就会留下数纳克的钍-228,它们终将衰变为人们梦寐以求的铅-212。研究人员每隔几天就会用稀酸冲洗“波比”,像挤奶样提取累积的铅-212。批产品在今年5月被送到药物研发人员手中,以测试该同位素能否与各种靶向分子可靠结。团队技术劳拉·马雷表示,能让这项技术产生医疗益令人比振奋。目前,大约有10种基于铅-212的药物正在进行临床试验,其中几项试验则依赖OranoMed公司提供的铅-212,该公司拥有从法国2.2万桶核废料库存中提取该同位素的有工艺。

在AstralSystems公司的聚变反应堆中,等离子体围绕着电汹涌翻滚。该反应过程所释放的中子正被用于制备铅-212。

与此同时,那些没有大量资源储备的公司,希望用紧凑型聚变系统来生产铅-212和其他同位素。比如,坐落在法国的热核聚变实验堆ITER旨在发电,而英国布里斯托尔的AstralSystems公司关注利用聚变释放的中子来成有用的同位素。过去,紧凑型聚变装置产生的中子不足以经济地生产同位素,但AstralSystems开发了种压聚变装置,能产生多中子。公司负责人汤姆·海伍德认为,关键是每颗中子的成本。他们计划生产系列同位素,包括依赖镭-226靶材的铅-212,预计未来几年内可为客户提供样品。

2030年或成行业发展关键

还有研究人员正在探索条不寻常的道路,核心是属于卤族元素的砹。砹的化学质与铅、锕等金属截然不同,它需复杂的分子包裹,就可通过单个化学键直接与药物分子结。理论上,部分基于砹的药物具备穿透脑屏障的能力,非常适疗脑。由于砹-211的半衰期只有7小时,因此须在疗中心周边理距离内生产,同时也能缩短患者的辐射暴露时间。由于它的衰变链只涉及次α粒子发射,伤力可能不如锕-225,但也有助于大限度地减少脱靶作用。制备砹-211的主要途径,是用回旋加速器向铋原子发射α粒子,但产量低。为扩大规模,Nusano公司研制了台60千伏的电离室,能产生数量远传统回旋加速器的能α粒子——这些α粒子产生后,会被加速、编排成脉冲,并引向十几个靶标。目前,Nusano的α源已投入运行,加速器预计在未来数月上线。罗森塔尔表示:“我们即将获得的砹产量,将过全球所有其他生产设施的总和。”投入这些同位素工厂的数十亿美元能否获得回报,很快就能见分晓。泰拉能源公司的克劳奇认为,到2030年,可能会有多种相关药物获批,“那年对整个行业来说将至关重要”。

上图中位于左侧的“波比”是套过滤系统的部分,该设施的任务是从核废料处收集铅原子

在英国国核实验室的个巨大机库里,摆满了大型混容器和化学药品桶,这是处理放射材料的试点工厂。理论上,这个空间每年可以生产足够疗数千名患者的铅-212。格林伍德已经摩拳擦掌。他坦言,虽然“奶牛波比”产出的铅-212可能还要过几年才能进入临床试验,但他信这种疗法终将成为现实。

“每个人身边都有被症折磨的人,我的位朋友就死于种本可通过这种疗法进行控制的症。”格林伍德说,“如今我们拥有人才、技术和设备,可以实现这目标。”相关词条:设备保温     塑料挤出机厂家     预应力钢绞线    玻璃丝棉    万能胶厂家

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