Cíl: Využití magnetických nanočástic jako multifunkčních materiálů pro současnou diagnostiku a terapii. Úvod: Rychlý vývoj v oblasti nanotechnologií usnadnil vznik nových nanomateriálů. S tímto trendem je také spojen zvýšený zájem o nano a mikro systémy tvořené magnetickými nosiči. Spojením magnetického nosiče s biologicky aktivní látkou lze dosáhnout unikátních vlastností využitelných v mnoha oblastech biotechnologie a medicíny. Popis problematiky: Mezi nejvíce studované materiály se řadí magnetické nanočástice tvořené oxidy železa. V současné době se velká pozornost věnuje superparamagnetickým nanočásticím oxidů železa, tzv. SPIONs (superparamagnetic iron oxide nanoparticles), které pod určitou hranicí velikosti (1–20 nm) vykazují jednodoménový charakter, který způsobuje jev zvaný superparamagnetismus. Vedle velikosti částic jsou důležité povrchové vlastnosti. Velikost povrchu (řádově 100 m2/g) umožňuje jeho modifikaci, čímž je zvýšena biokompatibilita částic a snížena toxicita. Magnetické nanočástice mají značný potenciál využití v biomedicínských aplikacích, a to zejména v oblasti teranostiky. V současnosti jsou nanočásticové systémy studovány zejména k zesílení kontrastu u zobrazovacích technik MRI, v pozitronové emisní tomografii, případně lze využít přeměny magnetické energie na energii tepelnou, čehož využívá metoda zvaná hypertermie. Další využití představuje separace, analýza buněk nebo značení buněk, které se zdá být slibné v oblasti zobrazovacích metod. Závěr: Jak se ukazuje, problematika uplatnění magnetických nanočástic v lékařství je rozsáhlá. Prvotní výzvou je syntéza těchto nanočástic, přičemž existuje řada postupů, které poskytují nanočástice o různých vlastnostech. Kvůli povaze nanočástic je také nutné věnovat velikou pozornost jejich stabilizaci, aby se předcházelo agregaci a v případě jejich použití jakožto nosiče je taktéž nutné vyřešit problém zachycení požadované látky. Tyto problémy jsou stále předmětem výzkumu, ale i přes tyto obtíže představují magnetické nanočástice potenciální mocný nástroj pro současnou diagnostiku a terapii.
Aim: Application of magnetic nanoparticles as multimodal materials for current diagnostics and therapy. Introduction: Rapid developments in nanotechnology have facilitated the emergence of new nanomaterials. This trend is also associated with an increased interest in nano and micro systems consisting of magnetic carriers. By combining a magnetic vector with a biologically active substance, unique properties can be achieved which can be used in many areas of biotechnology and medicine. Issues description: The most common materials are magnetic nanoparticles synthesised of iron oxides. Currently, widely studied are superparamagnetic iron oxide nanoparticles, socalled SPIONs, which below a certain size range (1–20 nm) exhibit a single-domain character, which causes a phenomenon called superparamagnetism. In addition to particle size, surface properties are important. The surface size (in the order of 100 m2/g) allows its modification, which increases the biocompatibility of particles and reduces toxicity. Magnetic nanoparticles have considerable potential for use in biomedical applications, especially in the field of teranostics. At present, nanoparticle systems are studied mainly as contrast agents in MR imaging techniques, in positron emission tomography, or the conversion of magnetic energy into thermal energy can be used, which uses a method called hyperthermia. Other uses include separation, cell analysis, or cell labeling, which appear promising in imaging methods. Conclusion: As shown, the application of magnetic nanoparticles in medicine is extensive. The primary challenge is the synthesis of these nanoparticles, and there are a number of processes that provide nanoparticles with different properties. Due to the nature of nanoparticles, the care must also be taken to stabilize them in order to prevent aggregation, and in the case of their use as carriers, it is also necessary to solve the problem of entrapment of the desired substance. These problems are still the subject of research, but despite these difficulties, magnetic nanoparticles are a potentially powerful tool for current diagnostics and therapy.
- MeSH
- indukovaná hypertermie MeSH
- kontrastní látky chemie terapeutické užití MeSH
- lidé MeSH
- magnetické nanočástice oxidů železa * chemie MeSH
- magnetické nanočástice chemie terapeutické užití MeSH
- magnetismus MeSH
- multimodální zobrazování MeSH
- pozitronová emisní tomografie MeSH
- teranostická nanomedicína MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Cíl: Podrobnější přehled historie, současného stavu a nynějších trendů v získávání 68Ga, především z 68Ge/68Ga radionuklidového generátoru. Úvod: Pozitronová emisní tomografie (PET) je jednou z nejmodernějších metod nukleární medicíny. Stále nejhojněji využívaným radionuklidem při diagnostice pomocí PET je 18F, ale do popředí se dostávají i další pozitronové zářiče a velká pozornost je věnována právě 68Ga. Nespornou výhodou tohoto radionuklidu je způsob jeho získání. Oproti ostatním radionuklidům využívaným v PET diagnostice, které jsou připravovány téměř výhradně na cyklotronu, je 68Ga možné získat i pomocí radionuklidového generátoru, což výrazně zjednodušuje a urychluje další kroky jeho použití. Popis problematiky: Vývoj 68Ge/68Ga radionuklidových generátorů představoval komplexní výzkum separačních systémů, které jsou i dnes aktuálním tématem. V současnosti je dostupná řada separačních systémů, z nichž některé jsou již registrovány u Evropské agentury pro léčivé přípravky (EMA) či amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) pro použití v humánní medicíně. Jiné jsou dostupné pouze pro výzkum a vývoj. S ohledem na technologické a legislativní těžkosti spojené s vývojem 68Ge/68Ga radionuklidového generátoru je navržení systému, který by poskytoval eluát 68Ga ve vhodné chemické formě a dostatečné radiochemické a radionuklidové čistotě, stále velkou výzvou a rozsáhlému studiu je věnována pozornost mnoha vědeckých týmů z celého světa. V České republice je dosud registrován jeden 68Ge/68Ga radionuklidový generátor a jeden kit pro značení 68Ga, SomaKit TOC pro diagnostiku neuroendokrinních tumorů (NET). Další kit, 68Ga-PSMA-11, je pak využíván pro diagnostiku karcinomu prostaty v rámci specifického léčebného programu. Ve světovém měřítku není však využití tohoto radionuklidu omezeno pouze na tyto aplikace a 68Ga je stále ve větší oblibě. Závěr: Rozsáhlé studie separačních systémů a cílících molekul by mohly v budoucnu vést u některých diagnostických procedur k nahrazení tradičního PET radionuklidu 18F právě 68Ga a to především díky možnosti eluce z radionuklidového generátoru.
Aim: Review of history, state of art and trends in gaining of 68Ga, especially from 68Ga/68Ge radionuclide generators. Introduction: Positron emission tomography (PET) is one of the most modern methods of nuclear medicine. Fluorine-18 is the most frequently used radionuclide for PET diagnostics, but there are other emerging radionuclides and the great attention is paid to 68Ga. The undeniable advantage of this radionuclide is its way of production. In contrast with other radionuclides for PET diagnostics almost exclusively prepared in the cyclotron, 68Ga can be gained also from a radionuclide generator which significantly simplifies and speeds up other steps of its use. Issue description: The development of 68Ge/68Ga radionuclide generators has been performed through the research of new separation systems which still remains a hot topic. Nowadays, the variety of separation systems is available. Some of them have a registration by European Medicines Agency (EMA) or American Food and Drug Administration (FDA) for use in human medicine. Others are suitable just for research and development. Regarding to technological and legislative difficulties connected with the development of 68Ge/68Ga radionuclide generator, the design of a system providing the eluate of 68Ga in convenient chemical form and sufficient radiochemical and radionuclide purity remains a great challenge and research teams around the world focus on the topic. Nowadays, there is one 68Ge/68Ga radionuclide generator and one kit for 68Ga labelling, SomaKit TOC, used for neuroendocrine tumours diagnostics registered in the Czech Republic. Other kit, 68Ga-PSMA-11, is used for diagnostics of prostate cancer in the specific treatment programme. However, the use of this radionuclide is not limited for these only applications and 68Ga enjoys the growing popularity in the world scale. Conclusion: Even though 18F remains the radionuclide of choice in PET, broad studies of separation systems and targeting molecules could lead to his replacement by 68Ga, mainly for the possibility of its elution from radionuclide generators.
- Klíčová slova
- gallium-68, germanium-68,
- MeSH
- pozitronová emisní tomografie * dějiny metody MeSH
- radioisotopové generátory * dějiny přístrojové vybavení MeSH
- radioizotopy galia * MeSH
- radionuklidy MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
- Publikační typ
- abstrakt z konference MeSH
Cíl: Podrobnější přehled běžně používaných 99Mo/99mTc generátorů a samotného 99mTc. Úvod: Technecium-99m je jedním z nejpoužívanějších diagnostických radionuklidů v nukleární medicíně. Denně je získáváno na pracovištích nukleární medicíny z radionuklidového generátoru 99Mo/99mTc pro potřeby přípravy širokého spektra radiofarmak. Téměř 90 % všech SPECT vyšetření je prováděno právě s pomocí radiofarmak značených 99mTc. Popis problematiky: Avšak za touto každodenní činností se skrývá nemálo procesů, které nejsou na první pohled vidět – od různých možností přípravy mateřského radionuklidu, přes jednotlivé konstrukce samotných radionuklidových generátorů až po zisk 99mTc. Také je pozornost v rámci tohoto článku zaměřena na důležité chemické a fyzikální vlastnosti 99mTc, díky kterým je tak hojně využíváno. I přes tyto procesy a vlastnosti je důležité nezapomínat ani na kontrolu kvality, kterou je nutné provádět před samotným použitím ať už eluátu či připraveného radiofarmaka. Technecium-99m je běžně využíváno pro diagnostiku nejen onkologických onemocnění. Své uplatnění nachází v kardiologii, nefrologii či neurologii. V rámci tohoto článku je uveden přehled nejběžněji používaných radiofarmak s možností jejich využití. Závěr: Důležitost 99Mo/99mTc generátoru je patrná a na jeho základě stojí většina vyšetření na pracovištích nukleární medicíny. Z tohoto důvodu je důležité si připomenout principy výroby a přípravy daných radionuklidů a dále vlastnosti, díky kterým je možné poměrně jednoduše daná radiofarmaka připravovat.
Aim: Review of daily used 99Mo/99mTc generator and 99mTc radionuclide itself. Introduction: Technetium-99m is one of the most widely used diagnostic radionuclides in nuclear medicine. It is daily obtained from 99Mo/99mTc radionuclide generator at nuclear medicine departments. It is mostly used for the preparation of a wide range of radiopharmaceuticals. Almost 90 % of all SPECT examinations are performed by 99mTc-labeled radiopharmaceuticals. Issue description: However, there are many processes behind these everyday operations that are not visible at first glance - from the various options of parent radionuclide preparation, through the individual radionuclide generators’ design, to the 99mTc elution itself. In this article, the attention is also focused on the important chemical and physical properties of the radionuclide - 99mTc, which makes it so widely used. Despite these processes and properties, it is important not to forget the quality control, which must be carried out before use, whether as regards the eluate or the prepared radiopharmaceutical. Technetium-99m is commonly used not only to cancer diagnoses. It is also used in cardiology, nephrology or neurology. This article provides an overview of the most commonly used radiopharmaceuticals with their possible usage. Conclusion: The importance of 99Mo/99mTc generator is evident and most examinations in nuclear medicine are based on it. For this reason, it is important to occasionally review the principles of production and preparation of given radionuclides and moreover, the characteristics that make it possible to prepare given radiopharmaceuticals quite easily. However, it is necessary also to mention the pitfalls and problems that these processes bring with them.
- Klíčová slova
- technecium-99m, molybden-99,
- MeSH
- lidé MeSH
- organotechneciové sloučeniny MeSH
- radiofarmaka MeSH
- radioisotopové generátory * MeSH
- řízení kvality MeSH
- technecium MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
Cíl: Podrobnější přehled historie, současného stavu a nynějších trendů v získávání 68Ga, především z 68Ge/68Ga radionuklidového generátoru. Úvod: Pozitronová emisní tomografie (PET) je jednou z nejmodernějších metod nukleární medicíny. Stále nejhojněji využívaným radionuklidem při diagnostice pomocí PET je 18F, ale do popředí se dostávají i další pozitronové zářiče a velká pozornost je věnována právě 68Ga. Nespornou výhodou tohoto radionuklidu je způsob jeho získání. Oproti ostatním radionuklidům využívaným v PET diagnostice, které jsou připravovány téměř výhradně na cyklotronu, je 68Ga možné získat i pomocí radionuklidového generátoru, což výrazně zjednodušuje a urychluje další kroky jeho použití. Popis problematiky: Vývoj 68Ge/68Ga radionuklidových generátorů představoval komplexní výzkum separačních systémů, které jsou i dnes aktuálním tématem. V současnosti je dostupná řada separačních systémů, z nichž některé jsou již registrovány u Evropské agentury pro léčivé přípravky (EMA) či amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) pro použití v humánní medicíně. Jiné jsou dostupné pouze pro výzkum a vývoj. S ohledem na technologické a legislativní těžkosti spojené s vývojem 68Ge/68Ga radionuklidového generátoru je navržení systému, který by poskytoval eluát 68Ga ve vhodné chemické formě a dostatečné radiochemické a radionuklidové čistotě, stále velkou výzvou a rozsáhlému studiu je věnována pozornost mnoha vědeckých týmů z celého světa. V České republice je dosud registrován jeden 68Ge/68Ga radionuklidový generátor a jeden kit pro značení 68Ga, SomaKit TOC pro diagnostiku neuroendokrinních tumorů (NET). Další kit, 68Ga-PSMA-11, je pak využíván pro diagnostiku karcinomu prostaty v rámci specifického léčebného programu. Ve světovém měřítku není však využití tohoto radionuklidu omezeno pouze na tyto aplikace a 68Ga je stále ve větší oblibě. Závěr: Rozsáhlé studie separačních systémů a cílících molekul by mohly v budoucnu vést u některých diagnostických procedur k nahrazení tradičního PET radionuklidu 18F právě 68Ga a to především díky možnosti eluce z radionuklidového generátoru.
Aim: Review of history, state of art and trends in gaining of 68Ga, especially from 68Ga/68Ge radionuclide generators. Introduction: Positron emission tomography (PET) is one of the most modern methods of nuclear medicine. Fluorine-18 is the most frequently used radionuclide for PET diagnostics, but there are other emerging radionuclides and the great attention is paid to 68Ga. The undeniable advantage of this radionuclide is its way of production. In contrast with other radionuclides for PET diagnostics almost exclusively prepared in the cyclotron, 68Ga can be gained also from a radionuclide generator which significantly simplifies and speeds up other steps of its use. Issue description: The development of 68Ge/68Ga radionuclide generators has been performed through the research of new separation systems which still remains a hot topic. Nowadays, the variety of separation systems is available. Some of them have a registration by European Medicines Agency (EMA) or American Food and Drug Administration (FDA) for use in human medicine. Others are suitable just for research and development. Regarding to technological and legislative difficulties connected with the development of 68Ge/68Ga radionuclide generator, the design of a system providing the eluate of 68Ga in convenient chemical form and sufficient radiochemical and radionuclide purity remains a great challenge and research teams around the world focus on the topic. Nowadays, there is one 68Ge/68Ga radionuclide generator and one kit for 68Ga labelling, SomaKit TOC, used for neuroendocrine tumours diagnostics registered in the Czech Republic. Other kit, 68Ga-PSMA-11, is used for diagnostics of prostate cancer in the specific treatment programme. However, the use of this radionuclide is not limited for these only applications and 68Ga enjoys the growing popularity in the world scale. Conclusion: Even though 18F remains the radionuclide of choice in PET, broad studies of separation systems and targeting molecules could lead to his replacement by 68Ga, mainly for the possibility of its elution from radionuclide generators.
- MeSH
- germanium * MeSH
- izotopové značení MeSH
- lidé MeSH
- pozitronová emisní tomografie * dějiny trendy MeSH
- radioisotopové generátory * MeSH
- radioizotopy galia * MeSH
- radionuklidy * MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Cíl: Podrobnější přehled běžně používaných 99Mo/99mTc generátorů a samotného 99mTc. Úvod: Technecium-99m je jedním z nejpoužívanějších diagnostických radionuklidů v nukleární medicíně. Denně je získáváno na pracovištích nukleární medicíny z radionuklidového generátoru 99Mo/99mTc pro potřeby přípravy širokého spektra radiofarmak. Téměř 90 % všech SPECT vyšetření je prováděno právě s pomocí radiofarmak značených 99mTc. Popis problematiky: Avšak za touto každodenní činností se skrývá nemálo procesů, které nejsou na první pohled vidět – od různých možností přípravy mateřského radionuklidu, přes jednotlivé konstrukce samotných radionuklidových generátorů až po zisk 99mTc. Také je pozornost v rámci tohoto článku zaměřena na důležité chemické a fyzikální vlastnosti 99mTc, díky kterým je tak hojně využíváno. I přes tyto procesy a vlastnosti je důležité nezapomínat ani na kontrolu kvality, kterou je nutné provádět před samotným použitím ať už eluátu či připraveného radiofarmaka. Technecium-99m je běžně využíváno pro diagnostiku nejen onkologických onemocnění. Své uplatnění nachází v kardiologii, nefrologii či neurologii. V rámci tohoto článku je uveden přehled nejběžněji používaných radiofarmak s možností jejich využití. Závěr: Důležitost 99Mo/99mTc generátoru je patrná a na jeho základě stojí většina vyšetření na pracovištích nukleární medicíny. Z tohoto důvodu je důležité si připomenout principy výroby a přípravy daných radionuklidů a dále vlastnosti, díky kterým je možné poměrně jednoduše daná radiofarmaka připravovat.
Aim: Review of daily used 99Mo/99mTc generator and 99mTc radionuclide itself. Introduction: Technetium-99m is one of the most widely used diagnostic radionuclides in nuclear medicine. It is daily obtained from 99Mo/99mTc radionuclide generator at nuclear medicine departments. It is mostly used for the preparation of a wide range of radiopharmaceuticals. Almost 90 % of all SPECT examinations are performed by 99mTc-labeled radiopharmaceuticals. Issue description: However, there are many processes behind these everyday operations that are not visible at first glance - from the various options of parent radionuclide preparation, through the individual radionuclide generators’ design, to the 99mTc elution itself. In this article, the attention is also focused on the important chemical and physical properties of the radionuclide – 99mTc, which makes it so widely used. Despite these processes and properties, it is important not to forget the quality control, which must be carried out before use, whether as regards the eluate or the prepared radiopharmaceutical. Technetium-99m is commonly used not only to cancer diagnoses. It is also used in cardiology, nephrology or neurology. This article provides an overview of the most commonly used radiopharmaceuticals with their possible usage. Conclusion: The importance of 99Mo/99mTc generator is evident and most examinations in nuclear medicine are based on it. For this reason, it is important to occasionally review the principles of production and preparation of given radionuclides and moreover, the characteristics that make it possible to prepare given radiopharmaceuticals quite easily. However, it is necessary also to mention the pitfalls and problems that these processes bring with them.
- Klíčová slova
- radionuklidový generátor, jaderný reaktor,
- MeSH
- lidé MeSH
- molybden MeSH
- radiofarmaka * MeSH
- radioisotopové generátory MeSH
- řízení kvality MeSH
- technecium MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Cíl: Představení a shrnutí nejdůležitějších poznatků spojených s produkcí generátorových radionuklidů, s principy funkce a konstrukce radionuklidových generátorů s jejich využíváním v nukleární medicíně a s kontrolou kvality. Úvod: Radionuklidové generátory jsou již několik desítek let nedílnou součástí celého procesu na pracovištích nukleární medicíny. Díky nim je možné velice jednoduše získávat krátkodobé radionuklidy potřebné především pro diagnostické účely. Popis problematiky: Generátorový systém je založen na vztahu mezi mateřským a dceřiným radionuklidem. Díky jejich specifickým chemickým vlastnostem lze jednoduchou cestou získávat beznosičový preparát dceřiného radionuklidu pro další okamžité použití. Získaný radionuklid je používán buď přímo k aplikaci pacientovi, nebo je s jeho pomocí připraveno radiofarmakum, které je následně aplikováno. Abychom mohli pravidelně získávat dceřiný radionuklid, je nejprve nutné připravit radionuklid mateřský, čehož lze docílit buď v jaderném reaktoru anebo pomocí urychlovače částic. Obecný koncept radionuklidových generátorů je do jisté míry podobný, avšak jednotlivá technická provedení se výrazně odlišují. Mateřský radionuklid je zakotven v jisté chemické formě uvnitř systému, který je stíněn, a dceřiný radionuklid je následně získáván v potřebné chemické formě. Z důvodu bezpečnosti pacientů je nutné dodržovat určitá pravidla používání a kontrolovat kvalitu eluátu, aby nedocházelo k nadbytečné radiační zátěži či znehodnocení vyšetření. Závěr: Všechny výše jmenované aspekty jsou podrobněji probrány a shrnuty v rámci tohoto pojednání. Potřeba radionuklidových generátorů v nukleární medicíně je zjevná a je třeba jim věnovat pozornost. Výzkum a vývoj nových typů generátorů založených i na nových radionuklidech je velmi důležitý. S jejich pomocí budou další nové radionuklidy dostupnější a budeme opět o krok blíže personalizované medicíně.
Aim: Presentation and summarisation of the most important findings related to the production of generator radionuclides, the principles of function and construction of radionuclide generators and their use in nuclear medicine and to the quality assurance. Introduction: Radionuclide generators have been an integral part of the entire processes in nuclear medicine departments for decades. They allow to obtain short-lived radionuclides necessary for diagnostic purposes very easily. Description of issues: The generator system is based on the relationship between parent and daughter radionuclide. Due to their specific chemical properties, a carrier-free preparation of daughter radionuclide can be obtained in a simple way for immediate use. The obtained radionuclide is either used directly for administration to the patient, or a radiopharmaceutical is prepared and subsequently applied. For the obtaining of daughter radionuclide regularly, it is necessary to prepare the parent radionuclide at first, which can be achieved either in a nuclear reactor or a cyclotron. The general concept of radionuclide generators is to some extent similar, but the technical designs differ significantly. The parent radionuclide is immobilised in a certain chemical form within the system, which is shielded, and the daughter radionuclide is subsequently recovered in the certain chemical form. For patient’s safety, it is necessary to follow quality assurance rules of use and the quality control of the eluate in order to avoid unnecessary radiation exposure or the deterioration of examination. Conclusions: All of the above-mentioned aspects are discussed in more detail and summarized in this paper. The need for radionuclide generators in nuclear medicine is evident and requires attention. Research and development of new types of generators based also on new radionuclides is very important. With their help, other new radionuclides will be more accessible and we will be one step closer to the personalized medicine.
- Klíčová slova
- radionuklidový generátor,
- MeSH
- atomové reaktory MeSH
- cyklotrony MeSH
- příprava léků MeSH
- radiofarmaka * MeSH
- radionuklidy * MeSH
- řízení kvality MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- přehledy MeSH
