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。

正电子湮没寿命谱技术应用于聚合物微观结构研究的进展

聚合物的晶区堆砌密度、无定形区自由体积的尺寸和数量、晶区-非晶区的界面等微观结构,对其宏观性能,如渗透性能、力学性能、松弛行为等有重要影响。正电子湮没寿命谱技术是一种强有力的微观结构探测与表征技术,能够灵敏有效地探测聚合物的晶区堆砌密度、无定形区自由体积以及两相界面等信息,从而提供了一种直接、简单的研究聚合物微观结构的途径。文中介绍了该技术的基本原理和应用理论,综述了该技术在聚合物研究领域的应用,如:聚合物本征特性与自由体积之间的关系,应力、辐照、外界压力、物理老化等外界因素对聚合物微观结构的影响,以及聚合物共混物、复合材料的相容性和界面特性等。最后总结了正电子湮没寿命谱技术在聚合物微观结构研究中存在的问题。

45Ca示踪技术研究三七提取物对细胞Ca2＋内流与外溢的影响

采用45Ca同位素示踪技术,进行了三七提取物对大鼠内脏器官细胞Ca2+内流与外溢的影响研究。结果表明,从三七中提取的总皂苷和总黄酮对大鼠的心脏、肾脏、动脉平滑肌等内脏器官细胞钙通道具有一定的调控作用,既能阻滞Ca2+内流,也能促进已流入细胞内的Ca2+外溢。与总黄酮相比,总皂苷的作用更强,其调控作用可与阳性对照药物Verapamil相比。这一结果提示皂苷和黄酮提取物具有钙拮抗作用,可能是治疗冠心病的有效成分。

中子剂量当量测量技术研究进展

中子剂量当量的测量,已在国民经济和国防科技中取得了广泛的应用。但在中子剂量当量测量过程中,由于探测器能量响应及不确定因素等的影响,中子剂量当量测量的准确度一直不高。论文介绍了中子剂量当量的测量方法,影响中子剂量当量测量的因素,并展望了中子剂量当量测量的发展方向。

辐照物对快中子脉冲堆中子辐射场扰动的实验研究

应用活化法对辐照物引起的CFBR-Ⅱ快中子脉冲堆泄漏中子场的扰动变化进行了实验研究,采用小型活化箔组对典型的辐照样品条件下样品所在位置的中子能谱进行了实验测量,研究比较了没有辐照样品和有辐照样品时中子能谱和关键能段的中子注量率的变化情况。

HL-2A装置上成像型中性粒子分析器的物理设计和初步实验结果

在HL-2A装置上发展了基于硫化锌银闪烁体的成像型中性粒子分析器,对磁约束聚变等离子体中高能量粒子(EP)的分布、能量和螺距角等关键信息,以及EP与磁流体不稳定性之间的相互作用等物理问题进行了研究.在中性束注入路径上逃逸出的具有等离子体中快离子能量和螺距角信息的中性粒子,通过由入射孔和碳微晶体膜片组成的准直系统后转化为离子,在装置边缘磁场中受洛伦兹力偏转而撞击到闪烁体屏上.通过分析发光点的位置和光强度,可以推断出装置中快离子的位置、能量和螺距角等关键信息.在HL-2A装置高能量粒子物理实验中,通过该诊断和理论计算初步证实了长寿模不稳定性是由能量、螺距角和位置分别为E=12.5—32 keV,θ~149.2°(v///v~0.86)和R=170.5—171.5 cm的芯部快离子激发.

多种β射线阻挡层的BIXS技术反演方法研究

我们首次提出在β衰变诱发X射线谱技术(BIXS)中采用金属薄膜代替氩气作为β射线阻挡层来获得氚化钛薄膜样品中氚含量及深度分布信息的方法.本文利用基于Monte Carlo方法的PENELOPE并行模拟程序,分别模拟了以Al、Au金属薄膜和Ar气作为β射线阻挡层的BIXS技术.为了得到可靠的氚分布反演结果,我们比较了GENEREG与Regularization Tools(Regutools)两种反演程序包的反演方法,研究表明GENEREG程序的反演结果较好.

^(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。

蒙特卡罗模拟中物理模型对质子硼俘获治疗剂量学的影响

比较了蒙特卡罗(MC)软件Geant4中不同物理过程对质子硼俘获治疗(PBCT)的剂量学影响。选取Geant4中FTFP、QBBC和QGSP三种物理过程,构建包含质子硼核反应的质子剂量沉积的模型,比较了80 MeV质子束选取三种物理过程在有无硼时的剂量分布,以及3 MeV质子束轰击纯硼时的核反应产物数据。三种物理过程在有无硼时水模体中的剂量分布无显著差异,一致性较好。FTFP物理过程获得的质子硼核反应产物与QBBC和QGSP物理过程相比差异较大。而QGSP物理过程得到的α粒子的产额、平均能量和能量范围与QBBC物理过程相比与实际情况吻合更好。综合评估三种物理过程中使用的非弹性散射模型以及模拟得到的核反应产物数据,Geant4中的QGSP物理过程更适用于PBCT的MC模拟研究。

基于射线追踪的数字重建影像增强技术

数字重建影像是放射治疗虚拟模拟过程中的一项关键技术 ,对于放疗过程中的质量控制具有非常重要的意义。本研究基于物理的角度将射线追踪法运用于数字影像重建。在处理过程中 ,采用了一种新的数字重建影像增强算法 ,即对密度进行指数变换 ,通过调整衰减系数和密度指数来实现高密度组织与低密度组织间对比度的提高 ,实验结果表明该算法能明显改善图像质量。为了节省内存开销 ,在追踪过程中采用了逐层插值追踪的办法。

F原子与Si表面相互作用的动力学研究

采用分子动力学方法模拟了F原子与Si表面相互作用,F原子入射能量分别为0.3,1,3,5,7和9 eV。在模拟过程中,F原子的沉积率与Si表面悬键密度有关,而Si原子的刻蚀率与表面晶格结构破坏程度有关,随着Si原子刻蚀率的增加,样品高度降低。在不同能量F原子作用下,样品Si表面形成Si-F反应层。Si-F反应层的厚度随入射能量的增加而增加,其组成成分对产物有至关重要的影响。

原子内壳层电离截面研究中薄靶厚度的卢瑟福背散射分析

作者使用241Amα标准源与卢瑟福背散射相结合的方法,对四川大学原子核科学技术研究所的2.5MeV静电加速器进行了能量刻度,并利用卢瑟福背散射方法测量了一系列Al衬底金属薄靶的厚度,所测结果与称重法进行了比较.作者将卢瑟福背散射方法所测厚度值运用到电子碰撞引起原子内壳层电离截面的测量工作中,取得了满意的结果.

聚变堆中碳原子在碳氢薄膜表面再沉积行为的分子动力学模拟研究

利用分子动力学方法模拟了碳原子与碳氢薄膜的作用过程。探讨了不同入射能量对碳原子与碳氢薄膜相互作用的影响。模拟结果表明碳原子与碳氢薄膜作用会在表面形成碳薄膜。随着入射能量的增加,碳薄膜厚度变薄。在碳薄膜中碳原子的成键形式主要为Csp2-Csp2和Csp2-Csp3,随入射能量的增加,碳原子键价结合形式从Csp2-Csp2向Csp2-Csp3转化。

核反应技术在高蛋白小麦选种中的应用

利用 13.4MeV的氘束在14 N和12 C内引发的 (d ,p)反应测量了 10个品系小麦种子中的14 N/ 12 C ,由此选出高蛋白质含量的小麦种子。

新型辐射变色凝胶的紫外辐照研究

将类丁二炔化合物自组装成纳米囊泡后,均匀分散于凝胶载体中,研制出-种新型的辐射变色凝胶剂量计.用电镜观测了囊泡形貌,采用CL-1000型紫外交联仪对凝胶进行辐照,测试并研究了凝胶对紫外辐照的变色响应、辐射后效应、扩散效应等剂量学性能.结果表明：该辐射变色凝胶在5～150mJ/cm2 能量密度范围内对紫外线辐照具有良好的响应线性,同时克服了扩散效应、辐射后效应、成型能力差等现有凝胶剂量计的不足.该辐射变色凝胶剂量计适于光学扫描方式测量剂量分布.

H_n^+(n=9,11,13)团簇离子的实验研究

报道了关于H+9,H+11和H+13团簇离子的实验研究结果.分析讨论了H+9,H+11和H+13团簇离子的形成和可能的分解途径.

基于裂变γ标识技术的瞬发裂变中子谱测量新方法

瞬发裂变中子谱(prompt fission neutron spectrum, PFNS)是用于核实验诊断过程中十分重要的参数数据,传统的测量主锕系核素(U, Pu) PFNS的技术手段是采用裂变室,利用裂变碎片标识裂变中子,通过中子飞行时间技术获得裂变中子谱.目前出现了一种新的用于PFNS测量的技术,其原理是基于如下的物理事实:在一次裂变过程中,释放中子的同时伴随着释放7—8个γ射线光子,而非弹性散射效应产生的γ射线光子只有1—2个.据此,可以通过裂变γ射线的多重性将裂变中子和其他杂散中子甄选出来,达到测量PFNS的目的.本文建立了基于裂变γ标识技术的PFNS测量实验系统.利用该系统对^(252)Cf中子源的PFNS进行了实验测量,测量结果与传统的裂变碎片标识法及ENDF/B-VII数据库的标准谱进行了比较,对新方法的裂变标识率以及实验不确定度也一并进行了分析.

钨中不同构型的双自间隙原子扩散行为研究

钨作为一种重要的核材料,在辐射环境下的微观演化行为与自间隙原子缺陷的扩散行为密切相关.研究不同构型自间隙原子的扩散行为有助于全面理解材料的微观演化过程.本文采用分子动力学方法重点考察了钨中具有不同构型的双自间隙原子随温度变化的扩散行为.结果表明:彼此互为最近邻的<111>双自间隙原子,随着温度的升高,从一维扩散演变成三维扩散,在<111>方向保持稳定的最近邻结构;次近邻<111>双自间隙原子在一定温度范围内沿<111>方向一维扩散,当温度高于600 K将解离成两个独立运动的自间隙原子;而三近邻结构在温度高于300 K就将解离.非平行结构的双自间隙原子在一定温度范围内形成固着性结构,几乎不移动,但在温度高于1000 K时将转化成移动性缺陷.通过将微动弹性带算法获得的自间隙原子迁移能与阿伦尼乌斯关系拟合的结果进行对比,表明了钨中单自间隙原子和双自间隙原子的扩散系数随温度的变化规律不适于用阿伦尼乌斯关系来描述,而线性关系则能合理地描述这一规律.

面向辐射环境监测的反康普顿γ能谱仪蒙特卡罗模拟研究

使用蒙特卡罗软件Geant4设计模拟了一套用于核事故等辐射环境监测的反康普顿γ能谱仪.主探测器采用HPGe探测器,选择新型闪烁体晶体LaBr3(Ce)作为次级探测器.利用Geant4对探测器系统进行模拟优化,确定最佳的探测器尺寸和结构.模拟的γ射线能量范围从500到1500keV.结果表明,增加主体LaBr3(Ce)晶体厚度能显著提升康普顿抑制系数,当主体LaBr3(Ce)晶体厚度达到60mm时,提升效果明显减弱;在HPGe探测器的后方添加LaBr3(Ce)晶体也能一定程度提升抑制效果,而在HPGe探测器的前方增加LaBr3(Ce)晶体厚度对康普顿抑制系数的提升非常有限.在最优化条件下模拟测量了放射性核素I-131,Cs-134,Cs-137和K-40,对发射单能γ射线的Cs-137和K-40康普顿抑制效果很好,对存在级联衰变的I-131和Cs-134抑制效果相对较弱.