Il Servizio Radioisotopi per la Medicina e la Fisica Applicata coordina l’attività legata alla produzione innovativa di radionuclidi utilizzando fasci di protoni del ciclotrone SPES con due metodi complementari, il metodo di attivazione diretta e la tecnica ISOL. I radionuclidi prodotti possono essere utilizzati per ricerca a scopi medicali (per imaging PET, SPECT e terapia) o per altre applicazioni (industriali, ambientali, ecc.).
Il metodo di attivazione diretta consiste nell’irraggiare con fasci di protoni un bersaglio dedicato, la cui realizzazione è specificamente ottimizzata per produrre il radionuclide medico di interesse (materiale bersaglio, arricchimento isotopico, purezza, spessore, parametri di irraggiamento, ecc.), che dopo il bombardamento viene sottoposto a un processo radiochimico per estrarre e purificare il radioisotopo medicalmente rilevante da tutto il materiale irraggiato, compresi i contaminanti coprodotti.
Nella tecnica ISOL, il fascio di protoni incide su un bersaglio spesso di carburo di uranio (UCx), generando un insieme di frammenti di fissione, la maggior parte dei quali viene poi rilasciata dal target grazie alle elevate temperature di lavoro, generalmente superiori a 2000 °C. I nuclei rilasciati vengono trasformati in ioni positivi ed estratti in un fascio di particelle. Grazie alla presenza di un separatore di massa, sarà poi possibile selezionare tutti i nuclei aventi massa uguale a quella dell’isotopo desiderato che possono essere raccolti su opportuni substrati di deposizione.
Gli isotopi prodotti con queste due tecniche nucleari diverse, a seguito della purificazione radiochimica, possono poi essere utilizzati per la marcatura di diversi radiofarmaci.