3D-печать PEEK позволила разработать усовершенствованный метод получения медицинских радиоизотопов

Высокотемпературные экструзионные 3D-принтеры компании Intamsys помогли ученым Аргоннской национальной лаборатории реализовать на практике более эффективный метод получения молибдена-99, востребованного в медицинской диагностике.

Продукты распада молибдена-99 используются в современной медицине для диагностики онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний, однако получение этого изотопа сопряжено с множественными технологическими сложностями и требует высоких финансовых затрат.

Продукт бета-распада молибдена-99 — технеций-99m, используемый в производстве диагностических препаратов. Весь цикл получения технеция-99m из молибдена-99 обходится весьма дорого, порядка тысячи долларов за один грамм. Аргоннская национальная лаборатория сумела добиться снижения себестоимости за счет нового метода обогащения молибдена с использованием компонентов из полиэфирэфиркетона (PEEK), изготовленных на высокотемпературном 3D-принтере Funmat HT производства Intamsys.

Новый способ, предложенный командой под руководством ведущего радиохимика химико-топливного дивизиона Аргоннской национальной лаборатории Питера Ткача в 2015 году — тоже сложный, но более выгодный. В то же время метод предусматривает работу в агрессивной химической среде, так как процесс включает восстановление требуемого изотопа после растворения в концентрированной кислоте с последующей фильтрацией. Это быстрее, дешевле и надежнее других методов, но проблема заключалась в недостаточной автоматизации, повышавшей трудоемкость. 

С разработкой методики автоматизированного отделения и очистки обогащенного молибдена команде Ткача помог Питер Козак, эксперт в области аэрокосмической инженерии и технологий 3D-печати. Традиционные воронки и пробирки поначалу заменили на акриловые контакторы для разделения жидких образцов в центрифугах.

«С помощью 3D-печати мы можем создавать эффективные, интегрированные контакторы с меньшим количеством внешних соединений, позволяющие быстрее и стабильнее пропускать жидкости через сепараторы», — пояснил Козак.

Акриловые контакторы тоже оказались далеки от идеала ввиду низкой стойкости к соляной кислоте. Срок жизни новых компонентов составлял всего порядка пятнадцати часов. По словам Козака, в целом результаты были многообещающими, требовался лишь более стойкий материал.

Выручил другой полимер — полиэфирэфиркетон (PEEK). Этот термопласт обладает превосходной прочностью и химической стойкостью, что делает его пригодным для длительного контакта с агрессивными средами. С другой стороны, это еще и тугоплавкий материал со значительной усадкой, требующий специального аддитивного оборудования с высокотемпературными экструдерами и термостатированными рабочими камерами. Получить изделия необходимого качества удалось на 3D-принтере Intamsys Funmat HT, сконструированном как раз в первую очередь для работы с тугоплавкими конструкционными термопластами.

Funmat HT — относительно компактная, настольная экструзионная аддитивная система с рабочим объемом 260х260х260 мм. Прогрев хотэнда до 450°С и столика до 160°С позволяют работать с наиболее тугоплавкими полимерами. Активная регулировка фоновой температуры в рабочей камере в пределах до 90°С способствует стабилизации усадки и более плавной рекристаллизации. Такое оборудование способно работать как с привычными полимерами вроде акрилонитрилбутадиенстирола (ABS) или нейлона, так и наиболее продвинутыми инженерными термопластами — полиэфирэфиркетоном (PEEK), полиэфиримидом (PEI, Ultem), полифениленсульфоном (PPSU) и другими.

Если вас заинтересовали возможности 3D-принтеров от Intamsys, свяжитесь с нами по почте info@z-axis.ru, и специалисты Z-axis будут рады предоставить подробную консультацию по выбору аддитивного оборудования и расходных материалов.

Реклама. ООО "ЗЭТ АКСИС". ИНН: 7704477392