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문제 정의
- 본 연구의 목적은 한국원자력연구원에서 개발되고 있는 (n,γ)99Mo/99mTc발생기의 성능을 평가하고 개선방안을 연구함으로써 의학적 유효성을 확보하는 것이다.
제안 방법
- 6) 알루미늄 breakthru 키트(Model# 150-780, Biodex)를 이용하여 aurintricarboxylic acid 도포되어 있어 알루미늄이온과 결합하면 적색을 띠는 여과지에 표준 알루미늄용액을 10 μL 점적하고 다른 여과지에 각각의 발생기에서 용출된 99mTc을 10 μL씩 묻혀 두 여과지의 변색 정도를 비교 확인하였다.
- 99mTc용액의 99Mo의 오염을 측정하는 것으로써 99mTc의 방사선(140 kev)은 완전히 차단하고 99Mo의 방사선은 대부분 통과시킬 수 있는 두께 6 mm 납용기에 각각의 발생기에서 용출된 99mTc용액을 넣고 NaI (TI)검출기(Biodex, Atom LAB 200)를 이용하여 방사능을 측정하였다.
- 각각의 발생기에서 용출된 99mTc을 BAP 키트(Sheep blood agar plateAM 601-02, 아산제약)에 골고루 도포하여 30-35℃ 로 유지된 배양기 안에서 48시간 배양 후 박테리아 성장 유무를 확인하였다.
- 각각의 발생기에서 용출된 99mTc을 pH 테스트 종이(Scientific universal indicator paper, Doosan)에 각각 점적하여 99mTc의 정상범위인 pH 5.5-8에 포함되는지 여부를 확인하였다.
- 각각의 발생기에서 용출된 99mTc을 백색의 광원하에서 이물질이 있는지에 대한 여부와 무색 투명한 상태로 존재하는지를 육안으로 확인하였다.
- 발생기로부터 용출한 99mTc의 방사화학적 순도를 측정하기 위하여 사용된 방사성 의약품은 현재 임상에서 가장 많이 이용되는 영상검사로 국내에서 시행된 핵의학 영상검사의 약 38% 차지하는 골스캔에 사용 되고 있는 diphosphono-1,2-propanedicarboxylic acid (DPD) (TECEOS, CIS bio international, France)와 심장 스캔에 널리 이용되고 있는 Tetrofosmin (MYOVIEW, GE health care. UK)을 용출된 99mTc과 표지 시킨 후 방사크로마토그람 스캐너(Bioscan, AR-2000)로 박층크로마토그라피(TLC; Thin Layer Chromatography)를 실시하였다. 이때 DPD는 고정상으로 silicagel 60F254 (Merk, Germany.
- 원자력 연구원에서 제공한 발생기(2호기)에서 용출된 99mTc과 상용화된 발생기(40.5 GBq, Malinckrodt Medical, Dutch)에서 용출된 99mTc에 hydroxymethylene diphosphonate(HDP) (TechneScanHDP, Malinckrodt Medical, Dutch)와 DPD를 표지 후 SD 쥐(6주: 암컷)에 주사(74 MBq, 2 mCi) 2시간 후 SPECT/CT 카메라(Symbia, Siemense, Germany)를 이용하여 99mTc-HDP는 평면영상 및 SPECT/CT 영상, 99mTc-DPD는 평면영상을 각각 획득하였다.
- 이를 위해 본 연구에서는 한국원자력연구원에서 제조된 (n,γ)99Mo/99mTc발생기를 이용하여 99mTc 용출 방사능량 시험, 99mTc정도평가, 99mTc-DPD, 99mTc-tetrafomin 표지수율 및 동물영상 평가를 진행하였다.
- 이를 위해 본 연구에서는 한국원자력연구원에서 제조된 (n,γ)99Mo/99mTc발생기를 이용하여 99mTc 용출 방사능량 시험, 99mTc정도평가, 표지수율 및 동물영상 평가를 진행하였다.
- 화, 수요일부터 금요일까지 총 3기의 발생기를 1회/일 총 11회 용출하여 각각의 방사능을 측정하였다.
대상 데이터
- 2012년 7월 25일(수) 1호기, 동년 7월 31일(화) 2호기와 3호기 총 3기의 18.5 GBq (500 mCi) 발생기를 한국원자력연구원으로부터 공급받아 다음과 같은 실험을 실행하였다.
이론/모형
- 투구게(Horseshoe crab)의 혈액 세포에서 얻은 특정 단백질로 발열성 물질과 만나면 응고 되는 현상을 이용한 LAL(Limulus Amebocyte Lysate)검사법5)을 적용하였다. 1 mL 주사기를 이용하여 약 10 μL의 99mTc을 양성, 음성키트에 주입한 후 양성 키트에 0.
성능/효과
- (n,γ)99Mo를 이용하여 한국 원자력 연구원에서 개발한 발생기는 상용화된 발생기에 비하여 용출된 방사능양이 적고, 발열성 물질검사에서 모두 발열 물질이 존재하는 것으로 나타났다.
- 1회/일(24시간 주기, 오전 8시 용출) 1호기 평균 용출량은 4.18 GBq (113 mCi), 2호기 4.73 GBq (128 mCi), 3호기 3.33 GBq (90 mCi)를 보였다(Table 1).
- 표지 수율도 90% 이상 높은 수율을 관찰할 수 있었다. 99mTc-HDP와 99mTc-DPD를 주입한 쥐 영상에서 한국 원자력 연구원 발생기는 모두 간과 비장의 집적을 관찰할 수 있었고 간과 비장은 상용발생기 일부에서도 관찰되었다. 이에 원자력 연구원 발생기는 발열성 물질을 제거한다면 비상시 훌륭한 대체 발생기 역할을 수행할 수 있을거라 생각한다.
- 각각의 발생기에서 용출된 99mTc은 모두 육안으로 확인되는 이물질이 없었고, 무색 투명한 상태를 유지하고 있었다.
- 각각의 발생기에서 용출한 99mTc과 결합한 99mTc-DPD의 결합효율은 97% 이상을 보였고99mTc-Tetrofosmin의 결합효율은 90% 이상을 보였다.
- 2 mL, 음성 키트에 1 mL 멸균 증류수를 피펫으로 투입한 다음 적당히 혼합하여 배양기에서 37℃로 1시간 동안 배양하였다. 배양 후 양성키트는 겔 형태로 변화되고, 음성키트는 변화 없음을 각각의 발생기에서 용출된 99mTc에 대하여 확인하였다.
- 상용화 발생기에서 용출한 99mTc과 결합한 99mTc-DPD의 쥐 영상에서 간과 뼈를 관찰할 수 있었다. 99mTc-DPD의 결합효율은 97%였다.
- 상용화 발생기에서 용출한 99mTc과 결합한 99mTc-HDP의 쥐 영상에서 뼈, 위, 장을 관찰할 수 있었다. 99mTc-HDP의 결합효율은 97%였다.
- 알루미늄 이온의 용출 여부를 확인하기 위하여 알루미늄 breakthru 키트를 사용하여 비색 실험을 한 결과, 표준액과 비교하였을 때 99mTc 용출액을 묻힌 여과지 변색이 없어 알루미늄은 용출되지 않았다.
- 이를 위해 본 연구에서는 한국원자력연구원에서 제조된 (n,γ)99Mo/99mTc발생기를 이용하여 99mTc 용출 방사능량 시험, 99mTc정도평가, 99mTc-DPD, 99mTc-tetrafomin 표지수율 및 동물영상 평가를 진행하였다. 용출 방사능양은 상용 제품에 동일 용량에 비해 다소 적었으나, 발열성 물질 검사를 제외한 전영역의 9mTc정도평가 실험에서 정상범위를 나타냈다. 표지 수율도 90% 이상 높은 수율을 관찰할 수 있었다.
- 원자력 연구원 발생기에서 용출한 99mTc과 결합한 99mTc-HDP의 쥐 영상에서 뼈, 간, 비장, 장을 관찰할 수 있었다. 99mTc-HDP의 결합효율은 97%였다.
- 원자력 연구원 발생기에서 용출한 99mTc과 결합한 99mTcDPD의 쥐 영상에서 간, 비장, 뼈를 관찰할 수 있었다. 99mTcDPD의 결합효율은 97%였다.
- Mo를 이용하여 한국 원자력 연구원에서 개발한 발생기는 상용화된 발생기에 비하여 용출된 방사능양이 적고, 발열성 물질검사에서 모두 발열 물질이 존재하는 것으로 나타났다. 쥐 실험에서 99mTc-DPD는 상용화된 발생기와 연구원 발생기 모두에서 간이 관찰되었고 99mTc-HDP는 한국 원자력 연구원 발생기에서는 간과 비장이 관찰되었으나 상용화된 발생기에서는 관찰되지 않았다.
- 용출 방사능양은 상용 제품에 동일 용량에 비해 다소 적었으나, 발열성 물질 검사를 제외한 전영역의 9mTc정도평가 실험에서 정상범위를 나타냈다. 표지 수율도 90% 이상 높은 수율을 관찰할 수 있었다. 99mTc-HDP와 99mTc-DPD를 주입한 쥐 영상에서 한국 원자력 연구원 발생기는 모두 간과 비장의 집적을 관찰할 수 있었고 간과 비장은 상용발생기 일부에서도 관찰되었다.
후속연구
- 99mTc-HDP와 99mTc-DPD를 주입한 쥐 영상에서 한국 원자력 연구원 발생기는 모두 간과 비장의 집적을 관찰할 수 있었고 간과 비장은 상용발생기 일부에서도 관찰되었다. 이에 원자력 연구원 발생기는 발열성 물질을 제거한다면 비상시 훌륭한 대체 발생기 역할을 수행할 수 있을거라 생각한다.
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