Ny 3D-udskrivningsmetode kan transformere materiale bag vital medicinsk isotop

For første gang i USA, Argonne-forskere har brugt 3D-print til at skalere genanvendelsen af ​​forstadierne til en vigtig medicinsk isotop.

Molybdæn-99 (Mo-99) er en vigtig medicinsk isotop, der bruges til at hjælpe radiologer med at opdage hjertesygdomme, knogleskader og nogle former for svært at finde kræftformer. Forskere ved det amerikanske energiministerium (DOE) Argonne National Laboratory har opdaget en ny måde at presse endnu mere ud af det.

Beriget molybdæn, hvorfra Mo-99 kan laves, er dyrt, koster omkring $ 1, 000 pr gram. Kommercielle producenter manglede en let, omkostningseffektiv måde at genbruge det berigede materiale på-indtil nu. (Bemærk, at Mo-99 henfalder til technetium-99m, som radiologer derefter bruger til at udvikle de egentlige lægemidler, der bruges i medicinske procedurer.)

For første gang i USA, Argonne -forskere har opskaleret genanvendelsen af ​​isotopisk beriget molybdæn, Mo-98 eller 100, til ingeniørskala ved hjælp af nye 3D-trykte dele. Denne nye tilgang gør laboratoriets genbrugsmetode-banebrydende i 2015 af Mo-99 programchef Peter Tkac og andre-hurtigere, mere pålidelig og mere omkostningseffektiv.

Frigør fordelene ved 3D-udskrivning

Da Tkac og kolleger først opdagede, hvordan man kan genbruge beriget molybdæn, processen viste sig at være kedelig. Teamet konverterede det brugte berigede molybdæn, sammen med andre kemikalier, til en sur opløsning. De rensede derefter det berigede molybdæn i flere trin ved hjælp af tragte og reagensglas.

"Vores oprindelige metode ville have været meget vanskelig at automatisere, "sagde Tkac.

Et år senere, Tkac begyndte at arbejde med Peter Kozak og andre for at automatisere processen, som er afhængig af ætsende kemikalier. Teamet erstattede tragte og reagensglas med 3D-trykte akrylkontaktorer, som centrifugerer og separerer kemikalier ved hjælp af centrifugalkraft. Forskerne sagde, at disse kontaktorer er det, der gør genbrug af beriget molybdæn billigere og mere effektivt.

"Vi udskrev hver kontaktor som et stykke med strømlinede funktioner og færre eksterne forbindelser, "sagde Kozak." Dette giver os mulighed for at skubbe væsken gennem systemet så hurtigt og pålideligt som muligt. "

Den nye proces adskilte effektivt det berigede molybdæn fra kalium og andre forurenende stoffer, som beskrevet i en artikel fra 26. december i Journal of Solvent Extraction and Ion Exchange.

Endnu, et problem opstod. Saltsyren tærede den 3D-trykte plastik efter ca. 15 timers drift.

"Vores eksperiment lykkedes, "sagde Kozak." Men hvis du vil gå i fuld produktion, du har brug for materiale, der vil overleve meget længere end det. "

Leder efter PEEK -ydelse

Kozak og Tkac fandt hurtigt et mere holdbart materiale kaldet polyetheretherketon (PEEK). PEEK er et bedre valg, fordi det modstår genbrugsmetodens mineralsyrer og mange organiske opløsningsmidler.

Men PEEK -materiale, holdet fandt, krymper også som det er trykt, får materialet til at skæve. For at kompensere, Kozak justerede printerens blæserhastighed og temperatur, hvilket hjalp ham med at udskrive PEEK -materialer, der er stærkere og mere fleksible end den originale akrylplast. Med PEEK -materiale, teamet fandt det bedste fra begge verdener:effektivt, hurtig, og omkostningseffektiv genanvendelse af beriget molybdæn, der er stærk nok til at modstå de kemikalier, der adskiller molybdæn fra andre materialer.