Quatre-vingt-trois ans après le brevetage du cyclotron, la science jette un regard neuf sur le briseur d’atomes en tant que producteur potentiel de l’isotope radioactif qui aide les médecins à diagnostiquer des millions de patients dans le monde chaque année.
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Le cyclotron a été breveté ce jour-là en 1934 par Ernest Lawrence, professeur à l'Université de Californie à Berkeley. Le physicien a remporté le prix Nobel de 1939 pour son invention, dont la plus grande importance aux termes du comité Nobel était dans la "production de substances radioactives artificielles".
«Le premier cyclotron de Lawrence, de 4 pouces de diamètre, était assez petit pour tenir dans une main», écrit le Science & Technology Review . «Ce minuscule appareil en laiton et en cire à sceller, dont la construction coûte environ 25 dollars, a réussi à accélérer les ions moléculaires d’hydrogène à 80 000 volts.»
La revue est dirigée par le laboratoire national Lawrence Livermore. Le laboratoire a été nommé en l'honneur de la carrière prestigieuse de Lawrence, qui s'est principalement déroulée dans «l'âge d'or de la physique des particules», que les travaux de Lawrence ont contribué à faire connaître.
Dans ce climat, les expériences avec le cyclotron ont rapidement aidé les scientifiques à découvrir de nombreux radio-isotopes utilisés en médecine nucléaire, y compris le technétium-99, communément appelé «le fer de lance de la médecine nucléaire» en raison du nombre d'endroits où il est utilisé. Un médecin injecte une petite quantité d'isotope radioactif dans le corps du patient. L'isotope est absorbé par le corps du patient puis capté par des scanners détectant les radiations. De cette manière, le technétium 99 peut être utilisé pour voir à l'intérieur du corps des personnes lors de procédures allant des tests de stress cardiaque aux scanners osseux. Sa courte demi-vie (seulement six heures) signifie qu'il disparaît rapidement du corps.
Mais pour le reste du XXe siècle, les isotopes produits à l'aide du cyclotron simple ont été fabriqués dans des réacteurs nucléaires alimentés à l'uranium. Tout cela a commencé à changer à la fin des années 2000, lorsque les réacteurs vieillissants qui produisaient du technétium 99 ont rencontré des problèmes techniques et que l'approvisionnement médical mondial en un outil de diagnostic essentiel a été menacé. Le directeur de l’un de ces réacteurs a confié à Richard Van Noorden de Nature que c’était «l’équivalent isotopique d’une panne d’électricité».
Van Noorden a écrit que de nombreux hôpitaux n'avaient plus de technétium 99 pendant des semaines. Et ce n'était que la première fois. "L'accident a clairement montré que la chaîne d'approvisionnement en isotopes médicaux dans le monde était extrêmement fragile et reposait sur environ quatre réacteurs construits dans les années 50 et 60 et subventionnés par le gouvernement", a-t-il écrit. Et maintenant que le seul réacteur produisant des isotopes en Amérique du Nord a cessé sa production, l'approvisionnement est plus menacé que jamais.
Au cours de la crise actuelle, certains ont proposé une solution qui impliquait de revenir au début: le cyclotron. Une solution est apparue au Canada, dont le réacteur de Chalk River est l’un des principaux producteurs mondiaux de technétium-99. Des chercheurs de tout le pays ont collaboré à des projets pilotes utilisant des cyclotrons locaux pour produire les isotopes médicaux qui étaient produits de manière centralisée dans le réacteur, mais la technologie permettant de produire des isotopes en quantités suffisantes pour la communauté médicale n'est pas encore prête.
Des hôpitaux dans le monde ont actuellement des cyclotrons médicaux, mais ils effectuent d'autres tâches en médecine nucléaire et ne peuvent pas produire de technétium-99.
TRIUMF, le laboratoire responsable de l’accusation, basé à l’Université de la Colombie-Britannique, affirme sur son site Web que l’innovation représente en réalité une amélioration du système actuel, car elle permet de réduire les déchets. Le technétium 99 n'a qu'une demi-vie de six heures. Une grande partie de cette substance "finit par être gaspillée, car il se désintègre pendant son expédition, qu'il s'agisse de réacteurs éloignés, de sociétés pharmaceutiques ou d'hôpitaux", indique le site Web. L'installation de cyclotrons locaux pour produire du technétium-99 diminue les déchets et rendra les procédures d'isotopes médicaux moins coûteuses, selon le site internet.
Pensez à leur proposition comme le régime des 100 milles, uniquement pour les isotopes médicaux.
