ทองแดง-64 ( ^64Cu ) เป็นไอโซโทปของทองแดงที่ปล่อยโพซิตรอนและเบตา (แสดงการสลายตัวแบบเบตาทั้งสองรูปแบบ) ซึ่งมีประโยชน์ในการรักษาด้วยรังสีระดับโมเลกุลและการถ่ายภาพด้วยโพซิตรอน (PET) เนื่องจากมีครึ่งชีวิตที่ยาวนานผิดปกติ (12.7 ชั่วโมง) สำหรับไอโซโทปที่ปล่อยโพซิตรอน จึงทำให้มีประโยชน์มากขึ้นเมื่อนำไปเชื่อมต่อกับ ลิแกนด์ต่างๆสำหรับการสแกน PET และ PET-CT

⁶⁴ Cu มีครึ่งชีวิต 12.70 ชั่วโมง และสลายตัวเป็น ⁶⁴ Ni 61.5% ของเวลาโดย 17.5% เป็นการปล่อยโพซิตรอนและ 44% เป็นการจับอิเล็กตรอนและ 38.5% เป็นการสลายตัวแบบเบตาเป็น⁶⁴ Zn ^{[ 3} ] สาขาการจับอิเล็กตรอนจะปล่อย รังสีแกมมา 1.346 MeV ใน 0.472% ของการสลายตัวทั้งหมด ซึ่งสามารถใช้ในการติดตามไอโซโทป ^ได้

ทองแดง-64 สามารถผลิตได้ด้วยวิธีการต่างๆ หลายวิธี โดยวิธีที่พบมากที่สุดคือการใช้เครื่องปฏิกรณ์หรือเครื่องเร่งอนุภาคนิวตรอนความร้อนสามารถผลิต⁶⁴ Cu ได้ในปริมาณที่มีกิจกรรมจำเพาะต่ำ (จำนวนการสลายตัวต่อวินาทีต่อปริมาณสาร) และผลผลิต ต่ำ ผ่าน ปฏิกิริยา ⁶³ Cu(n,γ) ⁶⁴ Cu ที่ศูนย์วิจัยเครื่องปฏิกรณ์ของมหาวิทยาลัยมิสซูรี (MURR) ^{64 Cu ถูกผลิตโดยใช้} นิวตรอนพลังงานสูงผ่านปฏิกิริยานิวเคลียร์⁶⁴ Zn(n,p) ⁶⁴ Cu ในปริมาณที่มีกิจกรรมจำเพาะสูงแต่ผลผลิตต่ำ การใช้ไซโคลตรอน ทางการแพทย์ ปฏิกิริยา นิวเคลียร์⁶⁴ Ni(p,n) ⁶⁴ Cu สามารถผลิตนิวไคลด์ได้ในปริมาณมากด้วยกิจกรรมจำเพาะสูง^{[ 5 ]}

^64Cuเป็นตัวปล่อยโพซิตรอนที่ใช้ในการผลิตเภสัชภัณฑ์รังสี ทดลองและทางคลินิก สำหรับการถ่ายภาพสภาวะต่างๆ การปล่อยเบต้าของมันยังเพิ่มความเป็นไปได้ในการประยุกต์ ใช้ ในการรักษาเมื่อเปรียบเทียบกับนิวไคลด์รังสี PET ทั่วไป มันมีครึ่งชีวิตที่ค่อนข้างยาว ซึ่งอาจเป็นประโยชน์สำหรับการรักษาและการถ่ายภาพกระบวนการทางสรีรวิทยาบางอย่าง^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

งาน ทดลองทางคลินิกก่อน หน้านี้ แสดงให้เห็นว่า⁶⁴ Cu ที่เชื่อมโยงกับกลุ่มฟังก์ชัน เมทานฟอสโฟเนต มีศักยภาพในการเป็นสารสร้างภาพกระดูก^{[ 9 ]}

เนื้องอกต่อมไร้ท่อประสาท (NETs) จะถูกระบุตำแหน่งทางคลินิกโดยใช้ เภสัชภัณฑ์รังสีที่มี DOTAเป็นส่วนประกอบ สำหรับการถ่ายภาพ PET โดยทั่วไปจะ ใช้ แกลเลียม-68 เป็นส่วนประกอบ ผลิตภัณฑ์⁶⁴ Cu- DOTA-TATEเชิงพาณิชย์ ได้รับการอนุมัติ จาก FDAสำหรับการระบุตำแหน่งของ NETs ที่มีตัวรับโซมาโตสแตตินเป็นบวกตั้งแต่ปี 2020 ^{[ 10 ] [ 11 ]}

พบว่าเปปไทด์บอมเบซินมีการแสดงออกมากเกินไปในตัวรับ BB2 ในมะเร็งต่อมลูกหมาก CB-TE2A ซึ่งเป็นระบบคีเลตที่เสถียรสำหรับ 64Cu ถูกนำมาใช้ร่วมกับอะนาล็อกของบอมเบซินสำหรับการศึกษามะเร็งต่อมลูกหมากในหลอดทดลองและในร่างกาย การศึกษาภาพ PET-CT แสดงให้เห็นว่ามีการดูดซึมเข้าสู่เนื้องอกต่อมลูกหมากที่ปลูกถ่ายในสัตว์ทดลองอย่างเลือกสรร โดยมีการดูดซึมลดลงในเนื้อเยื่อที่ไม่ใช่เป้าหมาย การศึกษาทางคลินิกก่อนหน้า^นี้อื่นๆแสดงให้เห็นว่าการกำหนด เป้าหมายตัวรับเปปไทด์ที่ปล่อย แกสตรินสามารถตรวจจับมะเร็งตับอ่อนและมะเร็งเต้านมได้เช่นกัน^{[ 12 ]}

เอทิลไกลออกซาล บิส( ไทโอเซมิคาร์บาโซน ) (ETS) มีศักยภาพในการใช้งานเป็นเภสัชภัณฑ์รังสี PET ร่วมกับไอโซโทปต่างๆ ของทองแดง^64Cu -ETS ถูกนำมาใช้ในการประเมินการไหลเวียนของเลือดในกล้ามเนื้อหัวใจ สมอง และเนื้องอกในการทดลองทางคลินิกก่อน โดยมีความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างการดูดซึมของไตและการไหลเวียนของเลือด การไหล เวียน ของเลือดในไตยังสามารถประเมินได้ด้วยCTหรือMRIแทน PET แต่มีข้อเสียคือ CT ต้องใช้สารทึบแสง ที่อาจ ก่อให้เกิดอาการแพ้ได้ MRI หลีกเลี่ยงการใช้รังสีไอออนแต่ยากต่อการใช้งาน และมักมีสิ่งรบกวนจากการเคลื่อนไหว PET ด้วย^64Cuสามารถให้ การวัด เชิงปริมาณของการไหลเวียนของเลือดในไตได้^{[ 13 ] [ 14 ]}

โรควิลสันเป็นภาวะที่หายากซึ่งทองแดงถูกกักเก็บไว้ในร่างกายมากเกินไป ระดับทองแดงที่เป็นพิษอาจนำไปสู่ภาวะอวัยวะล้มเหลวและการเสียชีวิตก่อนวัยอันควร มี การใช้ ^{64Cu ในการทดลองเพื่อศึกษาการกักเก็บทองแดงทั่วร่างกายในผู้ป่วยที่เป็นโรคนี้ เทคนิคนี้ยังสามารถแยกผู้ที่มียีน} กลายพันธุ์ แบบเฮเทอโรไซกั สและผู้ที่มียีน กลายพันธุ์ แบบโฮโมไซกัสปกติได้อีกด้วย^{[ 15 ]}

⁶⁴ Cu-ATSM (diacetyl-bis(N4-methylthio semicarbazone )) ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าช่วยเพิ่มระยะเวลาการอยู่รอดของสัตว์ที่มีเนื้องอก บริเวณที่มีการกักเก็บออกซิเจนต่ำได้รับการพิสูจน์แล้วว่าต้านทานต่อรังสีภายนอกเนื่องจากภาวะขาดออกซิเจนจะลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของรังสีไอออนไนซ์⁶⁴ Cu เชื่อว่าสามารถฆ่าเซลล์เหล่านี้ได้เนื่องจากคุณสมบัติการสลายตัวที่เป็นเอกลักษณ์ ในแบบจำลองสัตว์ที่มีเนื้องอกในลำไส้ใหญ่และทวารหนักทั้งที่มีและไม่มีการเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะขาดออกซิเจน Cu-ATSM จะถูกดูดซึมโดยเซลล์ที่ขาดออกซิเจนมากกว่า เซลล์ที่มีออกซิเจน ปกติผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าสารประกอบนี้ช่วยเพิ่มการอยู่รอดของหนูแฮมสเตอร์ที่มีเนื้องอกเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม^{[ 16 ]}

• เวชศาสตร์นิวเคลียร์
• สารติดตามกัมมันตรังสี
• สารกัมมันตรังสี
• เภสัชรังสี