Seit drei Jahren entwickelt das iwb in einem interdisziplinären Team in Zusammenarbeit mit der Firma Actinium Pharmaceuticals Inc., mit dem Institut für Radiochemie sowie mit dem Zyklotron der TU München Prozesse zur automatisierten Herstellung von Actinium (²²⁵Ac), einem Wirkstoff für die spezifische Alpha-Particle-Immuno-Therapy (APIT). Diese Form der Krebstherapie hat die besondere Eigenschaft, nicht den gesamten Körper des Patienten zu schädigen, sondern gezielt Krebszellen anzugreifen und zu zerstören. Dies wird erreicht, indem der kurzlebige Alpha-Strahler ²²⁵Ac mittels eines Chelators mit einem spezifischen Antikörper verbunden wird, der für die selektive Konzentration der zelltötenden Wirkung der radioaktiven Strahlung auf die Krebszellen im Körper sorgt.

Als Ausgangsmaterial für die Produktion von ²²⁵Ac dient das radioaktive Isotop Radium (²²⁶Ra), das in einem Zyklotron mit Protonen bestrahlt wird. Hierfür muss das Radium in einen Targetträger eingebracht werden, der anschließend automatisch hermetisch verschlossen und zum Zyklotron transportiert wird. Nach der Bestrahlung mit Protonen erfolgt der Rücktransport zur Produktionsanlage, wo der Targetträger geöffnet, das Actinium extrahiert und das verbliebene Radium für die nächste Bestrahlung aufbereitet wird. Aufgrund der ionisierenden Strahlung der Edukte und der Produkte ist eine vollständige Automatisierung dieses Herstellungsprozesses zwingend erforderlich. Dies ist die Aufgabe des iwb in diesem Projekt. Die im Team entwickelten Prozesse müssen in eine reale Anlage umgesetzt werden. Das iwb deckt bei der Entwicklung der Produktionsanlage alle Schritte von der Konzeption, über die Validierung der Funktion mit Versuchsaufbauten, die Konstruktion bis zu Aufbau und Inbetriebnahme der Anlage ab. Nachdem im ersten Projektabschnitt mit Anlagen zur Automatisierung der einzelnen Prozessschritte (Abbildung 1) die Machbarkeit einer Produktion größerer Mengen nachgewiesen wurde, soll nun eine durchgängige Produktionsanlage entwickelt und aufgebaut werden.

Abbildung 1: Anlage aus dem ersten Projektabschnitt zur automatisierten Herstellung von Targets für die Actinium-Produktion mit Transportsystem.

Veröffentlichungen

• M. Harfensteller, A. Eursch, M. F. Zaeh, J. Moreno, E. Kabai, E. Huenges, M. Mentler, "Process Automation in Radioactive Environments," in: IEEE ICMA 2005, Niagara Falls, Canada, pp. 1214-1217.
• J. Moreno Bermudez, A. Türler, R. Henkelmann, E. Huenges, E. Kabai, G. Birebent, M. Schilp, M. Harfensteller, A. Eursch, "Target preparation method for irradiating Ra-226 in the cyclotron at TUM and radiochemical procedures for extracting Ac-225 from irradiated targets," in: 5th International Conference on Isotopes (Brussels, Belgium, 2005).
• M. Harfensteller, M. Schilp, A. Eursch, M. F. Zaeh, "Sensor Integration in Radioactive Environments," in: A. Wang (Ed.), Sensors for Harsh Environments, Vol. 5590 (Philadelphia, USA, 2004), pp. 57-65.
• A. Eursch, M. Harfensteller, M. Schilp, Automatisierungstechnik in radioaktiven Umgebungen", iwb newsletter 12 (2004) 3/4, S. 5-6.
• A. Eursch, M. Harfensteller, M. Schilp, O. Buck, "Automatisierungstechnik im Dienst der Krebsforschung", iwb newsletter, 12 (2004) 2, S. 8.