没有准确的诊断，就很难谈及对患者的有效治疗，尤其是在癌症的情况下。今天，多达80%的使用放射性药物的诊断程序需要使用钼99。未来，这种有价值的放射性同位素的生产效率可以使用空间印刷制备的铀靶来提高。

3D打印可以帮助生产有价值的放射性药物

这种解决方案的欧洲专利刚刚落入波兰斯维尔克国家核研究中心(NCBJ)的科学家手中。

“全球对钼99的需求巨大。它是一种放射性同位素，通常在研究用核反应堆中生产，即在生产能力有限的设备中生产。这就是为什么不断改进其生产方法如此重要的原因，”专利的共同发明人Prof.PawełSobkowicz(NCBJ)说。

Moderntechniquesofimagingthestructureandfunctionsofthehumanbodylargelydependonradiopharmaceuticals,whichareactivesubstancescontainingappropriatelyselectedradioactiveisotopes.一旦将放射性药物引入患者体内，就可以通过记录衰变放射性同位素的原子核发射的光子来监测其流速(或积聚部位)。

亚稳态锝99m是医学上最重要的放射性同位素之一。它发射的光子不会对组织造成损害，并且可以毫不费力地被诊断设备的检测器记录下来。此外，这种放射性同位素的半衰期只有六个小时，这意味着它在测试后很快就会从患者体内消失。

从主题的角度来看，亚稳态锝-99m的半衰期短是一个优势。这对诊断医生来说是一个挑战，因为它对放射性同位素的产生和诊断程序之间可能经过的时间施加了根本限制。这个问题的解决方案多年来一直为人所知：最终进入医院的不是锝，而是正在分解的钼99。

钼99的半衰期为67小时。这是确保放射性同位素从生产地点安全运输到医院的可能性的时间。

“Molybdenum-99最常见的生产方法是用中子照射含有低浓铀-235的小目标，”该专利的合著者之一MaciejLipka说。

“反应堆中子穿透目标材料的能力有限。为了确保尽可能多的铀235核转化为钼99，目标通常由铀或其氧化物或硅化物的分散体制成薄板铝。瓦片生产工艺没有太多优化空间。因此，我们提出了一种不同的制备铀靶材的方法：激光粉末烧结空间打印。”

金属粉末激光烧结是一种3D打印，它基于使用适当功率的激光选择性地熔化一层薄薄的粉末，该薄层先前均匀分布在工作平台上的容器内。第一层固定后，平台略微降低，涂抹下一层粉末，整个循环可根据需要重复多次。

“3D打印技术早已为人所知，但到目前为止，它们还没有被用于生产用于反应堆中子辐照的铀靶材。但是，我们相信这种生产靶材的方式有很多优势，”教授说.索布科维奇。

在暴露于中子的目标中，会发生核反应，其副产品是热量。使用3D打印可以优化目标的形状，从而更有效地将热量散发到环境中。因此，目标本身的温度会降低，这会增加其中的铀235含量。结果，每次曝光可以产生更多的钼99。

“当在铀靶中发射中子时，不仅会形成钼99，还会形成许多其他同位素。因此，从反应堆中取出后，每个靶都必须经过适当的化学处理，以分离钼。同时，随着在空间印刷的帮助下，可以制备具有非常大活性表面积的镂空目标，与化学溶剂更有效地相互作用，”Lipka说。

该专利最有前途的方面可能与提高铀235本身加工效率的潜力有关。在每个受辐照的目标中，这种同位素的一些原子核不会发生核转变。因此，可以设计印刷靶的形状以增加回收的铀量。一旦提取出来，它就可以用来构建更多的目标。

目前，世界上超过10%的钼99需求由位于华沙附近Świerk的波兰研究核反应堆Maria提供。NCBJ还经营着POLATOM放射性同位素中心，该中心是锝发生器和许多放射性药物的生产商。POLATOM产品出口到70多个国家。