^(211)At干馏装置研制及分离工艺研究

^(211)At是一种α核素,其半衰期为7.2 h,不仅适用于α靶向内放射治疗,也可替代长半衰期核素用于α辐解的研究。为解决现有^(211)At干馏工艺产额低、稳定性差的问题,本研究优化设计了^(211)At干馏生产工艺,集成了一套半自动化^(211)At干馏分离装置。采用碘干馏模拟实验确定了影响干馏分离的主要影响因素,改进得到了简便可行的^(211)At干馏分离工艺步骤。^(211)At干馏分离结果表明:当加速器α束流强度为20μA、能量为28.5 MeV时,轰击Bi靶4 h后,^(211)At的3次平均产额为17.87 mCi(6.61×10^(8) Bq),产品核纯度>99.9%,无Bi、Cu等杂质。^(211)At收率达98%以上,分离耗时45~60 min。本研究不仅为各类^(211)At应用工作的开展垫定了良好的基础,也可为后续^(211)At干馏自动化装置的研制提供参考。

FAPα靶向标记化合物^(131)I-FAPI-03的合成及初步体内外实验研究

本研究以4-喹啉基-甘氨基-2-氰基吡咯烷为骨架,对连接基团进行碳链延长及羟基修饰成功合成FAPI衍生物ATE-FAPI-03;通过亲电取代反应实现其^(131)I标记,并对标记化合物^(131)I-FAPI-03的脂水分配比、体外稳定性等进行分析;开展细胞结合、内吞、流出等实验以评价^(131)I-FAPI-03的体外动力学特征;并考察了^(131)I-FAPI-03在荷胶质瘤小鼠体内的分布情况。结果表明:^(131)I-FAPI-03为亲脂性小分子,并具有良好的体外稳定性;与FAPα阳性细胞U87MG孵育10 min时的结合率为(22.00±0.35)%,且随着孵育时间的延长结合率有明显的上升趋势,而与FAPα阴性细胞MCF-7的结合率始终处于较低水平;通过竞争结合实验测得^(131)I-FAPI-03的IC50值为45.5 nM,表明其对FAPα具有较高的亲和力;大部分与U87MG细胞结合的^(131)I-FAPI-03可被细胞内吞,但其在细胞中的滞留能力偏低。^(131)I-FAPI-03在荷胶质瘤小鼠体内具有快速的肿瘤靶向能力:经尾静脉注射5 min后,肿瘤组织对^(131)I-FAPI-03的放射性摄取值为(14.90±3.21)%ID/g,注射2 h后,肿瘤/肌肉的放射性摄取比值达到(43.7±16.7)。上述结果为新型FAPα靶向药物的研发提供了重要的参考。

基于Adam算法的光学相控阵输出光束校准方法

基于微纳集成的光波导相控阵芯片是近年来激光雷达技术领域的研究热点.随着激光雷达系统空间分辨这一实际应用需求的不断提高,作为激光雷达系统中的光束控制器件,光波导相控阵需要扩大阵列规模以提升输出光束的空间分辨率.同时也为光波导相控阵输出光束的优化校准带来了困难,现有算法不仅光束校准质量不高,且校准效率较低.为此,本文将Adam算法应用于光波导相控阵输出光束校准系统中,通过建模仿真比较了Adam算法与现有SPGD算法和GS算法在光束校准层面上的优劣.同时,搭建实验系统实现了高质量的光束校准,根据校准结果,在Adam算法校准下光波导相控阵输出光束的主旁瓣比优于15.98 dB,对16×16光波导相控阵输出光束校准达到收敛所需的迭代次数低于600次.这一算法在光波导相控阵输出光束校准方面的应用,能够提高光波导相控阵的控制精度和效率,拓展光波导相控阵在激光雷达技术、数字全息技术和生物成像技术等方面的应用.

不同来源腐殖酸与U(Ⅵ)结合特性差异的实验与分子动力学模拟

采用元素分析、化学滴定、光谱分析等方法对三种不同来源腐殖酸(AHA、YHA和EHA)进行了分析表征和官能团测定,系统地研究了不同pH、时间、温度和离子强度下它们与U(Ⅵ)的配位行为,并借助分子动力学模拟方法研究了不同腐殖酸模型与U(Ⅵ)相互作用的溶液动力学,探究了动力学过程、配位结构和作用机理。实验结果表明:三种不同来源腐殖酸的元素组成和官能团类型基本相似,均具有较强的芳香性和共轭双键,但也略有差异。YHA的低H/C原子比、高酸度和高官能团含量表明其腐殖化程度较高,存在高的共轭性或芳香族成分,具有较强的金属配位能力。不同来源腐殖酸与U(Ⅵ)的配位行为存在显著差异,且受pH、时间、温度和离子强度的明显影响。分子动力学模拟表明:单个腐殖酸分子与U(Ⅵ)的配位在很短时间内完成,主要的结合位点为羧基,在水溶液中可自发形成具有显著差异的HA-U(Ⅵ)配位结构,其主要驱动力为静电相互作用。上述研究结果不仅有助于进一步理解腐殖酸存在下铀在环境中的化学行为,对放射性废物的地质处置及安全性评价也具有参考价值。

U(Ⅵ)在芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2上的矿化动力学研究

微生物诱导的U(Ⅵ)生物矿化会影响铀在环境中的化学形态和迁移行为,但目前对于生长和繁殖阶段的微生物诱导U(Ⅵ)矿化的动力学行为研究不多,相关的机制也不明确。本文从某拟用作极低放射性废物处置场场所的土壤中分离出1株芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2,考察了pH值、甘油磷酸钠(SGP)、U(Ⅵ)初始浓度等因素对Bacillus sp.dwc-2在生长繁殖过程中诱导U(Ⅵ)矿化动力学行为的影响,并对其矿化机制进行了探讨。结果表明,Bacillus sp.dwc-2可诱导U(Ⅵ)形成钠铀云母(NaUO_(2)PO_(4)·3H_(2)O)的晶体矿物,该过程作为一种酶促反应,受pH值、SGP浓度、U(Ⅵ)初始浓度等因素的显著影响;当U(Ⅵ)初始浓度从50 mg/L增加至150 mg/L时,刺激了处于生长迟滞期至对数期(培养0~12 h)菌体磷酸酶活性的表达和磷酸盐的代谢,使其诱导U(Ⅵ)的矿化行为发生在生长对数期(培养12 h);SGP浓度的增加促进了磷酸酶的催化反应速率,进而促进了U(Ⅵ)的矿化,当SGP的浓度从25 mmol/L增加到125 mmol/L时,Bacillus sp.dwc-2诱导U(Ⅵ)的矿化时间从其生长稳定期(培养24 h)提前至生长对数期(培养12 h);中性和碱性条件下,磷酸酶活性在生长迟滞期至对数期(培养0~12 h)快速增加,从而促进了磷酸盐的消耗和U(Ⅵ)的矿化,特别是在碱性条件下,沉积物在生长对数期(培养8 h)时即转化为明显的晶体矿物。

固定化啤酒酵母对^(241)Am溶液吸附特性的研究

利用海藻酸钙包埋固定啤酒酵母 ,对放射性 2 41Am溶液进行吸附研究 .结果表明 :在初始浓度为 8 5 μg L( 1 0 8MBq L)的 2 41Am溶液中 ,pH1— 4时固定化啤酒酵母吸附效果明显 ,吸附率在 92 %以上 ;接触 2h ,吸附基本达到平衡 ;15～ 4 5℃范围内 ,温度对吸附行为无显著影响 ;固定化啤酒酵母重复吸附 6次 ,其吸附率均大于 90 % ,累积吸附量为 0 5 μg g( 6 3 3kBq g) ;3次吸附后 ,2 41Am溶液浓度可降为 8 0× 10 -5μg L(～ 10Bq L) .

固定化少根根霉吸附^(241)Am的研究

以海藻酸钙为载体包埋固定少根根霉 ,进行了2 4 1Am(Ⅲ )的吸附研究。结果表明 :固定化少根根霉在 pH=1～ 7范围内 ,对2 4 1Am具有明显的吸附能力 ,吸附率在 94 %以上 ;连续重复使用 8次 ,吸附率基本不变 ,达97%以上 ,且仍未达到饱和吸附 (吸附量为 88 6kBq/ g) ;静态接触 2h,吸附基本达到平衡 ;在 1 5～ 4 5℃范围内 ,温度对固定化少根根霉的吸附行为无显著影响 ;EDTA(乙二胺四乙酸 )饱和溶液和 2mol/LHNO3均可将吸附在少根根霉上的2 4 1Am解吸下来 ,解吸率分别为 95 %和 98%。

建筑物混凝土中游离氚水(HTO)的测定

设计了一套在较低真空度及液氮 饱和盐水浴条件下,对建筑物混凝土中的游离HTO进行解析的实验装置,并研究了可能对解析产生影响的各种实验条件.结果表明:在压力约为0.01MPa条件下,蒸馏温度是影响HTO解析的重要因素,240℃时就能将存在于混凝土中97%以上的游离HTO完全解析出来;而浸润时间、浸润体积及蒸馏时间对HTO解析无显著影响.

土壤腐殖酸的提取及其对U(Ⅵ)的吸附

用稀碱法从拟作为核废物填埋场的土壤中提取腐殖酸并用元素分析和红外光谱进行表征。用此腐殖酸对U（Ⅵ）进行的吸附实验结果表明：当U（Ⅵ）初始总浓度为0．84×10^-4mol／L、溶液pH为3时，5mg腐殖酸可从20mL溶液中吸附U（Ⅵ）80％以上；两相接触8h后达到动态平衡；水相U（Ⅵ）浓度与吸附量之间的关系符合Langmuir经验公式；在0～40℃范围内，温度对吸附有不大的正影响；Al^3＋、Ca^2＋、Nd^3＋、Eu^3＋、CO3^2-、柠檬酸根离子、SO4^2-和EDTA等能使该腐殖酸对U（Ⅵ）的吸附率显著降低，而K^＋、NO3^-等对吸附则无明显影响。

淫羊藿对大鼠内脏器官PDC钙通道及其心肌缺血性损伤的影响

目的:研究淫羊藿不同提取方法对大鼠主要内脏器官45Ca内流、外溢的作用规律及对大鼠心肌缺血性损伤的影响.方法:用45Ca跨膜测量技术研究淫羊藿不同提取物对大鼠心脏、动脉平滑肌、肝、肾脏等4种器官电压依赖钙通道(PDC)的作用特性;用大孔树脂分离、鉴定淫羊藿的有效成分.结果:1.淫羊藿对心脏、动脉平滑肌、肾脏等3种器官45Ca跨膜流动的影响作用极显著,既能阻滞45Ca大量内流,又能促进已流入细胞中的45Ca外溢;2.淫羊藿的碱提组对内脏器官钙通道的调控作用优于醇提组和水提组.3.淫羊藿提取物对药物和结扎冠状动脉所致大鼠心肌缺血性损伤均有保护作用.结论:淫羊藿对多种内脏器官钙通道有较强的调控能力,对维持细胞内Ca2+浓度的稳定和细胞的正常生理功能具有重要意义;淫羊藿对大鼠心肌缺血性损伤具有明显的保护作用.

腐殖质与铀和超铀元素相互作用的研究进展

腐殖质是一类广泛存在于自然界中的高分子有机化合物,能与放射性核素相互作用,从而影响其在自然环境中的化学形态、迁移沉降、氧化还原行为等。本文介绍了目前国内外关于腐殖质与铀和超铀元素相互作用的研究现状和进展,并对存在的问题及今后的发展方向进行了初步讨论。

放射性核素迁移研究的现状与进展

本文介绍了放射性核素迁移研究的方法、影响核素迁移的一些因素及一些重要核素迁移研究的现状与进展,对存在的一些问题及今后的发展方向进行了讨论。

α核素肿瘤靶向治疗药物研究的进展与挑战

与目前常用于肿瘤内放射治疗研究的β核素相比,α核素具有射线能量高、射程短、放射生物学效应和细胞毒性作用强等特点,对散在性癌和微转移癌的内放射治疗具有良好的应用前景。本文介绍了近年来211 At、213Bi、212Bi、225Ac和223 Ra等α核素肿瘤靶向治疗研究的最新进展,并结合本课题组的工作对211 At肿瘤靶向治疗药物的研究现状进行重点评述。同时,对目前α核素肿瘤靶向治疗药物研究中面临的问题及临床应用前景进行分析与展望。

包气带土壤对Eu(Ⅲ)的吸附

为了解废物填埋坑包气带土壤对241 Am等放射性核素的吸附,以Eu代替化学性质相似的Am,研究了吸附时间、液固比、pH、温度、Eu(Ⅲ)浓度、土壤量以及腐殖酸等对包气带土壤吸附Eu(Ⅲ)的影响.实验结果表明,在室温下,当Eu(Ⅲ)的初始质量浓度为100 mg/L,液固比为30:1(V/m),pH为7～8,吸附时间5 h,土壤量为500 mg时,土壤对Eu(Ⅲ)的吸附率在99%以上;Eu(Ⅲ)浓度与吸附量之间的关系符合Langmuir经验公式;腐殖酸的存在,使土壤对Eu(Ⅲ)的吸附率增加,而C2 O2-4和柠檬酸根离子使吸附率显著降低,PO3-4和SO2-4对吸附影响不大.

少根根霉吸附^(241)Am的研究

研究了各种实验条件对少根根霉吸附2 41Am的影响。结果表明 :常温下 ,当2 41Am起始浓度为 5 .6～ 111MBq/L ,pH =1～ 3,干少根根霉与水相体积比为 1.3g/L时 ,吸附量为 4 .2～ 79.4MBq/g ,吸附率达 99%左右 ,吸附在 1h左右达到平衡。反应温度在 10～ 4 5℃之间变化对吸附影响不大。pH =1～ 3时 ,吸附率最大。干少根根霉与水相体积比为 0 .2～ 2 .5 g/L时 ,对吸附率影响不大。2 41Am液相浓度与吸附量符合Freundlich经验公式。 2 0 0 0多倍的金、银存在时 。

用^(45)Ca研究中药的钙拮抗作用及机理

用^(45)Ca跨膜测量技术研究了中药及治疗冠心病中药复方对大鼠主动脉平滑肌细胞膜Ca^(2+)通道的影响。结果表明:西红花、川红花、地奥心血康等对平滑肌细胞膜电压依赖Ca^(2+)通道(PDC)和受体操纵Ca^(2+)通道(ROC)有阻滞作用,其中以西红花作用最强;中药复方中全方与各功能药均不影响静流(Leak),对ROC、PDC均有明显阻滞作用。藿香与佩兰均是以正己烷提取组分的钙拮抗作用最强;藿香的活性成分有5个,佩兰的活性成分有2个。

土壤腐殖酸的提取及其对^(241)Am的吸附

用稀碱法从核废物填埋场的土壤中提取腐殖酸,并用此腐殖酸对241Am进行吸附实验.结果表明,当241Am初始浓度为0.26~2.7×10-7mol/L,溶液pH为2~3时,腐殖酸对241Am有明显的吸附,其吸附率达90%以上;接触时间4h基本达到平衡,241Am浓度与吸附量之间的关系符合Langmuir经验公式;0℃~40℃范围内,温度对吸附无显著影响;Fe3+、EDTA和柠檬酸根等离子或基团能使腐殖酸对241Am的吸附率显著降低,而Ca2+、PO43-和SO42-等离子或基团对吸附无明显影响;溶液中Eu3+和Nd3+的浓度为241Am的2500倍或更高时,也能使腐殖酸对241Am的吸附明显降低.

基于CS-30回旋加速器的同位素研制及应用

简要介绍了四川大学原子核科学技术研究所CS-30加速器的有关情况以及利用该加速器研制和开发同位素的情况。利用该加速器,目前可批量生产109 Cd、57 Co、211 At、98 Tc、123I等同位素,并对211 At、123I等核素的应用进行了研究。在完善上述核素制备及应用基础上,还将逐步研究开发62 Zn(62 Zn-62 Cu)、64 Cu、67 Cu、67 Ga、18F、201 Tl、67 Ga和111In等核素及其应用,推进加速器生产核素的应用和发展。

星敏感器曝光时间的优化

星敏感器曝光时间是影响星敏感器星点定位精度的因素之一。建立星敏感器星点像移模型和CCD噪声影响模型,分析了星点质心定位精度与曝光时间的关系,并以CCD47-20为例,对星敏感器的曝光时间进行了优化。结果表明:对于6.5等星,当星点光斑像移速度为4.67pixels/s时,采用5×5窗口的亚像元质心算法,亚像元质心算法精度随曝光时间的延长而降低,CCD噪声对星点质心定位精度的影响随曝光时间的增加而减小;星敏感器的最佳曝光时间为200ms,此时的星点质心定位精度优于1/50pixel。

用于放射性砹(碘)标记蛋白质的偶联剂SPC的合成及表征

以5-溴烟酸为起始物,通过3步主要反应合成了一种适用于蛋白质放射性砹(碘)标记的偶联剂——5-(三正丁基锡)-3-吡啶甲酸 N-琥珀酰亚胺酯(SPC),并用核磁共振(NMR)、质谱(MS)、高效液相色谱(HPLC)等进行了表征。以该试剂为双功能偶联剂,实现了IgG的^(125)I标记,标记率达30％以上。标记产物在体外具有较高的稳定性。