De productie van actinium-225 versnellen
Radiotheranostiek - een samentrekking van ‘therapie’ en ‘diagnostiek’ - is een innovatieve techniek in de nucleaire geneeskunde. Het maakt gebruik van een diagnostische tool die kankercellen opspoort en vervolgens een therapeutische tool die hen bestrijdt.
Medische radio-isotopen (i.e. licht radioactieve stoffen) zenden een straling uit waarvan de verspreiding doorheen het lichaam met een speciale camera opgepikt wordt. Ze lokaliseren niet enkel kankercellen uiterst nauwkeurig, ze kunnen hen ook vernietigen terwijl ze omliggend gezond weefsel sparen. Uit studies en klinische proeven blijkt dat deze behandelingen zeer doeltreffend kunnen zijn voor zowel frequent voorkomende kankertypes (zoals prostaatkanker, longkanker, enz.) als zeldzamere types.
Een elektron-gamma-omzetter
Een veelbelovende therapeutische radio-isotoop blijkt actinium-225, een zeer krachtige alfastraler met een kort bereik. De ontwikkeling van geschikte apparatuur en -processen om actinium-225 op industriële schaal te produceren, is daarom cruciaal. Een essentieel en nog ontbrekend element voor die massaproductie is een elektron-gamma-omzetter (EGC). Binnen het BEL-COO “EGC”-project werken IBA (gevestigd in Louvain-la-Neuve ) en het technologie- en ingenieursbureau Voxdale (Wijnegem) samen aan de ontwikkeling van een dergelijke omzetter (converter).
De technologie voor de productie van deze radio-isotoop, is gebaseerd op het gebruik van een deeltjesversneller. Een echt voordeel in vergelijking met de productie van andere medische radio-isotopen, die door kernreactoren worden geproduceerd. Voor dit project beginnen we met radium-226 en onderwerpen we het aan intense gammastraalbeschietingen om het om te zetten in actinium-225.
Voor de productie van actinium-225 vertrekt men van de Rhodotron®, een bestaande electronenversneller van IBA. Een elektron-gamma-omzetter is essentieel om de opbrengst en de zuiverheidsgraad van het geproduceerde actinium-225 te verhogen .
Modellering en prototyping vóór validering
"Om deze nieuwe apparatuur te ontwikkelen, moeten we een reeks technische en technologische uitdagingen oplossen," vertelt Bart Verleije, Chief Operating Officer van Voxdale. Voxdale is een snelgroeiend bedrijf gespecialiseerd in de ontwikkeling van nieuwe technologische hardware producten, waaronder mechanica, mechatronica en elektronica. “Wij helpen ondernemers, pioniers en start-ups om hun technologische producten sneller en beter naar de markt te brengen, van initieel concept tot productie.” Voxdale werkt in heel uiteenlopende sectoren, waaronder medische technologie (Medtech), groene technologie/klimaatverandering, food en agrotechnologie en duurzame mobiliteit. Een van de expertisegebieden van het bedrijf is de numerieke stromingssimulatie of CFD (Computational Fluid Dynamics).
"In dit geval gaat het erom een ontwerp te maken dat rekening houdt met het hoge vermogen dat wordt verbruikt om deze radio-isotopen te produceren, het zeer kleine oppervlak waarop deze omzetting plaatsvindt en de thermische beperkingen die aan het proces zijn verbonden," legt Bart uit. "Dit bepaalt mee de keuze van de te gebruiken materialen. Onze activiteiten omvatten de modellering, het ontwerp en de ontwikkeling van prototypes en proefopstellingen om de technologie te bewijzen.”
"Tegelijkertijd moeten we ook de stroom gammastralen optimaliseren om het productierendement te maximaliseren," zegt Julien Toussaint. "Er moeten zoveel mogelijk gammastralen op het radium-226 doelwit geprojecteerd worden, zodat de conversie en dus de geproduceerde hoeveelheid actinium-225 toeneemt. Gammastralen die het doelwit niet bereiken, gaan verloren - beheersing van de bundeloptiek is dus essentieel.”
Binnen dit EGC-project zullen de twee partners een prototype opleveren. Dat zal een reeks tests ondergaan om de ontwikkelde technologie te valideren en de relevantie van hun modellen te controleren. Zodra de nieuwe convertor is goedgekeurd, zal hij geschikt zijn voor routinegebruik en kan hij in massaproductie worden genomen. Uiteindelijk zullen de twee partners gezamenlijk nieuwe know-how ontwikkelen en zullen zij beschikken over een nieuwe verkoopbare technologie.
Het EGC-project ging in september 2021 van start en heeft een geplande duur van twee jaar.
Samenwerken loont
Het hoofddoel van het BEL-COO programma is het versterken van het concurrentievermogen van de Belgische bedrijven door het stimuleren van onderlinge O&O samenwerking voor de ontwikkeling van innovatieve producten, diensten of processen.
Via BEL-COO kunnen zowel kmo's als grote ondernemingen uit verschillende Belgische gewesten (minstens 2) gezamenlijk een innovatieproject uitvoeren met financiële steun. De partners vragen voor hun bijdrage in het project steun aan via de bestaande steuninstrumenten in hun eigen regio. VLAIO participeert met het steuninstrument Ontwikkelingsproject of Onderzoeksproject.
Het is een eenvoudig programma: het gezamenlijke projectvoorstel kan op elk moment worden ingediend. Het voorstel bestaat uit twee componenten: een regionale component, specifiek voor elk financieringsagentschap, en een overkoepelende component met de algemene projectbeschrijving.