DE112007003400T5

DE112007003400T5 - Vorrichtung und Verfahren zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen

Info

Publication number: DE112007003400T5
Application number: DE112007003400T
Authority: DE
Inventors: Ren Sendai Iwata; Eiichi Ozeki; Hiroaki Nakanishi; Katsumasa Sakamoto; Ryo Yamahara
Original assignee: Tohoku University NUC; Shimadzu Corp
Current assignee: Tohoku University NUC; Shimadzu Corp
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2009-12-31
Also published as: JPWO2008117388A1; US20100101943A1; JP4734451B2; WO2008117388A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen mit:
einer Durchflusszelle, die ein Paar von Plattenelektroden, die einander parallel gegenüberliegen und von denen zumindest eine eine Kohlenstoffplattenelektrode ist, und einen Strömungskanal aufweist, der zwischen den Plattenelektroden vorgesehen ist, die 500 μm oder weniger voneinander beabstandet sind, um zu ermöglichen, dass eine ¹⁸F^–-Ionen enthaltende [¹⁸O]H₂O-Lösung durch denselben fließt;
eine Leistungsquelle, die zwischen die Plattenelektroden geschaltet ist, um eine Gleichspannung zwischen den Plattenelektroden anzulegen, und die in der Lage ist, die Gleichspannung umzupolen; und
eine Flüssigkeitssendevorrichtung zum Senden der Lösung an den Strömungskanal.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen, anhand derer ¹⁸F^–-Ionen, die durch Bestrahlen von [¹⁸O]H₂O mit anhand eines Zyklotrons beschleunigten Protonen erhalten werden, von dem [¹⁸O]H₂O getrennt werden, um eine die ¹⁸F^–-Ionen enthaltende Lösung aus organischem Lösungsmittel zu erzeugen.
STAND DER TECHNIK
PET (Positronenemissionstomographie) ist eine der medizinischen Diagnosetechniken, die radioaktive Tracer-Verbindungen verwenden, jedoch weisen die meisten der bei der PET verwendeten radioaktiven Nuklide relativ kurze Halbwertszeiten auf. Beispielsweise beträgt die Halbwertszeit von ¹⁸F^– etwa 110 Minuten. Deshalb ist es notwendig, ein derartiges radioaktives Nuklid innerhalb einer kurzen Zeit auf effiziente Weise in eine Tracer-Verbindung einzubringen, um die Tracer-Verbindung radioaktiv zu machen.
Ferner ist [¹⁸O]H₂O als Rohmaterial von ¹⁸F^–-Ionen teuer, und deshalb besteht ein Bedarf an einer Wiederverwendung von [¹⁸O]H₂O, um die Kosten einer Diagnose mittels PET zu verringern.
Eine radioaktive Tracer-Verbindung, die beispielsweise bei der PET verwendet wird, weist auf Grund einer kurzen Lebensdauer und eines verwendeten radioaktiven Nuklids eine Zeitbegrenzung auf, und deshalb ist es erforderlich, dass die Synthese einer mit ¹⁸F markierten Verbindung sowohl eine zeitliche Verringerung im Minuten-Zeitmaßstab als auch eine hohe synthetische Rate erzielt.
Herkömmliche Verfahren zum Trennen von ¹⁸F^–-Ionen von [¹⁸O]H₂O, das ¹⁸F^–-Ionen enthält, um eine Lösung aus organischem Lösungsmittel, die die getrennten ¹⁸F^–-Ionen enthält, zu erzeugen, können in zwei Arten unterteilt werden (hiernach als „herkömmliches Verfahren 1” und „herkömmliches Verfahren 2” bezeichnet).
Gemäß einem herkömmlichen Verfahren 1 wird [¹⁸O]H₂O, das ¹⁸F^–-Ionen enthält, durch eine mit einem Anionenaustauschharz gepackte Säule geleitet, um zu ermöglichen, dass das Harz ¹⁸F^–-Ionen einfangt, um ¹⁸F^–-Ionen von dem [¹⁸O]H₂O zu trennen. Anschließend werden die durch das Harz eingefangene ¹⁸F^–-Ionen unter Verwendung einer wässrigen Kaliumcarbonatlösung erneut eluiert, und die wässrige Kaliumcarbonatlösung, die ¹⁸F^–-Ionen enthält, wird wiedergewonnen. Anschließend wird die wiedergewonnene wässrige Kaliumcarbonatlösung unter vermindertem Druck konzentriert, um Wasser vollständig zu beseitigen, und danach wird ein organisches Lösungsmittel zum Durchführen einer organischen Reaktion zu derselben hinzugefügt, um eine Lösung aus organischem Lösungsmittel zu erhalten, die die getrennten ¹⁸F^–-Ionen enthält. Die Konzentration an ¹⁸F^–-Ionen in der Lösung aus organischem Lösungsmittel kann gesteuert werden, indem die Menge des hinzugefügten organischen Lösungsmittels angepasst wird.
Gemäß einem herkömmlichen Verfahren 2 werden in [¹⁸O]H₂O enthaltene ¹⁸F^–-Ionen mittels einer Glaskohlenstoffstabelektrode eingefangen, und anschließend wird das Lösungsmittel von [¹⁸O]H₂O zu einem organischen Lösungsmittel ausgetauscht. Es ist zu erwarten, dass [¹⁸O]H₂O, das durch Trennen von ¹⁸F^–-Ionen von ¹⁸F^–-Ionen enthaltendem [¹⁸O]H₂O anhand dieses Verfahrens erhalten wird, wieder verwendet werden kann, da es frei von eluierten organischen Substanzen ist. Über eine Vorrichtung zum Trennen von ¹⁸F^–-Ionen von einer ¹⁸F^–-Ionen enthaltenden [¹⁸O]H₂O-Lösung wurde in der Patentschrift 1 und in der Nicht-Patentschrift 1 berichtet.
Die grundlegende Struktur der Vorrichtung ist in der Nicht-Patentschrift 1 ausführlich beschrieben. Die Vorrichtung verwendet eine Zelle, die eine Glaskohlenstoffstabelektrode und eine Platinelektrode aufweist. Eine Spannung wird an die Glaskohlenstoffstabelektrode als positive Elektrode angelegt, um ¹⁸F^–-Ionen auf der Glaskohlenstoffstabelektrode abzuscheiden, um ¹⁸F^–-Ionen von ¹⁸F^–-Ionen enthaltendem [¹⁸O]H₂O zu trennen. Anschließend werden die ¹⁸F^–-Ionen, die auf der positiven Elektrode abgeschieden wurden, unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels (Dimethylsulfoxid (DMSO)) wiedergewonnen, um die ¹⁸F^–-Ionen mit einer organischen Verbindung zur Reaktion zu bringen.
Es ist zu beachten, dass über eine Kombinationsverwendung einer graphitähnlichen Kohlenstoffelektrode und einer Platinelektrode zum Abscheiden von ¹⁸F^–-Ionen auf der graphitähnlichen Kohlenstoffelektrode zuerst in der Nicht-Patentschrift 2 berichtet wurde.

Patentschrift 1: ungeprüfte japanische Patentschrift Veröffentlichungsar. 2005-519270
Nicht-Patentschrift 1: Appl. Radiat. Isot. 2006 (64) 989–994.
Nicht-Patentschrift 2: Appl. Radiat. Isot. 1989 (40) 1–6.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
MITTELS DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Im Fall des herkömmlichen Verfahrens 1 können ¹⁸F^–-Ionen mittels eines Ionenaustauschharzes zügig von ¹⁸F^–-Ionen enthaltendem [¹⁸O]H₂O getrennt werden. Wie oben beschrieben wurde, müssen jedoch viele Arbeitsschritte durchgeführt werden, um eine Lösung eines organischen Lösungsmittels zu erhalten, die ¹⁸F^–-Ionen enthält, die von dem Ionenaustauschharz wiedergewonnen wurden, was viel Zeit in Anspruch nimmt. Außerdem erfordern so viele Arbeitsschritte die Verwendung vieler Hilfsmittel und vieler Arten und großer Mengen an Reagenzien. Das getrennte [¹⁸O]H₂O kann nicht wieder verwendet werden, da Spurenmengen organischer Substanzen aus dem Ionenaustauschharz eluiert werden.
Im Fall des herkömmlichen Verfahrens 2 ist die in den obigen Dokumenten beschriebene Zelle eine Zelle eines Chargentyps, und deshalb kann ein Einfangen von ¹⁸F^–-Ionen anhand der Glaskohlenstoffstabelektrode nicht in einem Zustand durchgeführt werden, in dem ¹⁸F^–-Ionen enthaltendes [¹⁸O]H₂O durch die Zelle fließt, und die Menge an ¹⁸F^–-Ionen enthaltendem [¹⁸O]H₂O, die jeweils behandelt werden kann, ungefähr so gering ist wie etwa das Innenvolumen der Zelle. Wenn eine Spannung von etwa 20 V an die Glaskohlenstoffstabelektrode angelegt wird, dauert ein Fangen von ¹⁸F^–-Ionen in der Zelle etwa 8 Minuten. Ferner dauert es etwa 5 Minuten, ¹⁸F^–-Ionen, die auf der Glaskohlenstoffstabelektrode abgeschieden sind, unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels wiederzugewinnen.
Das Volumen der erhaltenen Lösung aus organischem Lösungsmittel, die ¹⁸F^–-Ionen enthält, beträgt etwa einen Bruchteil des Volumens des behandelten ¹⁸F^–-Ionen enthaltenden [¹⁸O]H₂O, und deshalb ist der Konzentrationspegel an ¹⁸F^–-Ionen nicht so hoch.
Deshalb besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen, die in der Lage ist, ¹⁸F^–-Ionen zügig und effizient zu konzentrieren, und ein Verfahren zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen, das eine derartige Vorrichtung verwendet, zu liefern.
Im Einzelnen besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Folgendes zu erzielen: (1) die Zeit, die benötigt wird, um ¹⁸F^–-Ionen von ¹⁸F^–-Ionen enthaltendem [¹⁸O]H₂O zu trennen und die ¹⁸F^–-Ionen unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels wiederzugewinnen, im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren 1 und 2 zu verringern; (2) ¹⁸F^–-Ionen von ¹⁸F^–-Ionen enthaltendem [¹⁸O]H₂O in einem Zustand zu trennen, in dem das [¹⁸O]H₂O durch eine Zelle fließt, so dass im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren 2 eine größere Menge an ¹⁸F^–-Ionen enthaltendem [¹⁸O]H₂O behandelt werden kann; (3) eine angelegte Spannung, die benötigt wird, um ¹⁸F^–-Ionen von ¹⁸F^–-Ionen enthaltendem [¹⁸O]H₂O zu trennen, im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren 2 zu verringern; und (4) das Volumen einer erhaltenen Lösung aus organischem Lösungsmittel, die ¹⁸F^–-Ionen enthält, zu verringern, um im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren 2 einen höheren Konzentrationspegel an ¹⁸F^–-Ionen zu erzielen.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gerichtet, die Folgendes umfasst: eine Durchflusszelle, die ein Paar von Plattenelektroden, die einander parallel gegenüberliegen und von denen zumindest eine eine Kohlenstoffplattenelektrode ist, und einen Strömungskanal aufweist, der zwischen den Plattenelektroden vorgesehen ist, die 500 μm oder weniger voneinander beabstandet sind, um zu ermöglichen, dass eine ¹⁸F^–-Ionen enthaltende [¹⁸O]H₂O-Lösung durch denselben fließt; eine Leistungsquelle, die zwischen die Plattenelektroden geschaltet ist, um eine Gleichspannung zwischen den Plattenelektroden anzulegen, und die in der Lage ist, die Gleichspannung umzupolen; und eine Flüssigkeitssendevorrichtung zum Senden der Lösung an den Strömungskanal.
Die Kohlenstoffplattenelektrode kann eine Glaskohlenstoffelektrode oder eine Graphitelektrode sein. Ein erstes Ausführungsbeispiel, das als Kohlenstoffplattenelektrode der Durchflusszelle eine Glaskohlenstoffelektrode verwendet, und ein zweites Ausführungsbeispiel, das als Kohlenstoffplattenelektrode der Durchflusszelle eine Graphitelektrode verwendet, werden später beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann ausgeführt werden, solange zumindest eine des Paares von Plattenelektroden Kohlenstoff enthält. Die andere Plattenelektrode kann beispielsweise eine Metallplattenelektrode sein, die erhalten wird, indem ein aus einem Metallmaterial hergestellter Film auf einem Isolierplattensubstrat gebildet wird. Beispiele des Metallmaterials umfassen Platin, Gold, Aluminium, Wolfram, Kupfer, Silber, leitfähiges Silizium, Titan und Chrom.
Die Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine Isolierfolie umfassen, die eine Durchgangsrille aufweist, die als Strömungskanal dient. In diesem Fall ist die Isolierfolie zwischen den Plattensubstraten angeordnet. Dies ist insofern vorteilhaft, als der Strömungskanal zwischen den Plattenelektroden vorgesehen sein kann, ohne in einer oder beiden der Plattenelektroden eine Rille oder dergleichen zu bilden.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf ein Verfahren zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gerichtet, das die Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Einfangen von ¹⁸F^–-Ionen anhand einer Kohlenstoffplattenelektrode, die eine des Paares von Plattenelektroden ist, indem eine Spannung an die Kohlenstoffplattenelektrode als positive Elektrode angelegt wird und indem man eine [¹⁸O]H₂O-Lösung, die ¹⁸F^–-Ionen als radioaktive Nuklide enthält, durch den Strömungskanal strömen lässt; und Wiedergewinnen einer Lösung, die ¹⁸F^–-Ionen enthält, oder eines Reaktionsprodukts, das mit ¹⁸F^– markiert ist, indem man eine Spannung an die Kohlenstoffplattenelektrode als negative Elektrode anlegt und eine Lösung zum Wiedergewinnen von ¹⁸F^–-Ionen durch den Strömungskanal strömen lasst.
Beispiele der Lösung zum Wiedergewinnen von ¹⁸F^–-Ionen umfassen eine Lösung, die ein Mittel zum Wiedergewinnen von ¹⁸F^–-Ionen enthält, und eine Lösung, die ein organisches reaktives Substrat enthält.
AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt der Abstand zwischen den Elektroden, die die Durchflusszelle darstellen, 500 μm oder weniger, und deshalb ist ein Potentialgradient zwischen den Elektroden sogar dann groß, wenn eine zwischen den Elektroden angelegte Spannung gering ist, so dass eine große Kraft auf ¹⁸F^–-Ionen einwirkt. Durch Bereitstellen eines Raums, der ein Volumen von mehreren hundert Mikrometern oder weniger aufweist, als den Strömungskanal der Durchflusszelle ist es möglich, die spezifische Oberflächengröße der Glaskohlenstoffelektrode pro Volumeneinheit des Strömungskanals zu erhöhen. Deshalb kann die Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes erzielen: (1) [¹⁸O]H₂O, das ¹⁸F^–-Ionen enthält, im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren 1 und 2 innerhalb eines kürzeren Zeitraums zu behandeln; (2) im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren 2 eine größere Menge an [¹⁸O]H₂O, das ¹⁸F^–-Ionen enthält, zu behandeln; (3) [¹⁸O]H₂O, das ¹⁸F^–-Ionen enthält, im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren 2 bei einer niedrigeren angelegten Spannung zu behandeln; und (4) das Volumen einer erhaltenen Lösung aus organischem Lösungsmittel, die ¹⁸F^–-Ionen enthält, zu verringern, um im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren 2 eine höhere Konzentrationseffizienz an ¹⁸F^–-Ionen zu erzielen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Struktur einer Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht einer Durchflusszelle der in 1 gezeigten Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen.
3A zeigt ein Beispiel eines Modells eines in einer PDMS-Platte gebildeten Strömungskanals.
3B zeigt ein weiteres Beispiel eines Modells eines in einer PDMS-Platte gebildeten Strömungskanals.
3C zeigt ein weiteres Beispiel eines Modells eines in einer PDMS-Platte gebildeten Strömungskanals.
4 ist ein Graph, der Ergebnisse eines ¹⁸F^–-Ionen-Einfangexperiments zeigt.

11: Durchflusszelle
13: Leistungsquelle
15: Flüssigkeitssendevorrichtung
17: Ablauf
19: Heizvorrichtung
21: Metallplattenelektrode
23: Isolierfolie
25: Glaskohlenstoffelektrode, Graphitelektrode

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Hiernach werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Struktur einer Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst die Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen eine Durchflusszelle 11, eine Leistungsquelle 13 zum Anlegen einer Gleichspannung an die Durchflusszelle 11 sowie eine Flüssigkeitssendevorrichtung 15 zum Senden einer Lösung an die Durchflusszelle 11. Eine an die Durchflusszelle 11 gesendete Lösung wird in einem Ablauf 17 wiedergewonnen. Die Durchflusszelle 11 ist auf einer Heizvorrichtung 19 platziert, die als Temperatursteuervorrichtung verwendet wird.
<Struktur der Durchflusszelle>
2 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht der Durchflusszelle 11 der Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Durchflusszelle 11 ist aus einer Metallplattenelektrode 21, einer Isolierfolie 23 und einer Glaskohlenstoffelektrode 25 gebildet. Die Elektroden 21 und 25 sind so angeordnet, dass die Elektrodenseiten derselben einander gegenüberliegen, und die Isolierfolie 23 ist zwischen den Elektroden 21 und 25 angeordnet. Bei der in 2 gezeigten Durchflusszelle 11 ist eine der Elektroden eine Glaskohlenstoffelektrode, und die andere Elektrode ist eine Metallplattenelektrode, es können aber auch beide Elektroden Glaskohlenstoffelektroden sein. Das heißt, bei der Durchflusszelle 11, die bei der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, ist zumindest eine der zwei Elektroden eine Kohlenstoffelektrode.
Die Metallplattenelektrode 21 kann erhalten werden, indem beispielsweise ein aus einem Metallmaterial (z. B. Platin, Gold, Aluminium, Wolfram, Kupfer, Silber, leitfähigem Silizium, Titan oder Chrom) hergestellter Film auf einer Isolierplatte gebildet wird. Die Isolierfolie 23 kann erhalten werden, indem beispielsweise eine Durchgangsrille, die als Strömungskanal 26 dient, in einer beispielsweise aus PDMS (Polydimethylsiloxan) hergestellten Gummiplatte gebildet wird. Die Dicke der Isolierfolie 23 variiert je nach Bedingungen für die Verwendung der Durchflusszelle, beträgt jedoch vorzugsweise etwa 100 bis 500 μm. Die Durchflusszelle 11 ist durch eine auf der oberen Oberfläche der Durchflusszelle 11 vorgesehene Fixierungseinspannvorrichtung 27 und eine auf der unteren Oberfläche der Durchflusszelle 11 vorgesehene Fixierungseinspannvorrichtung 29 fixiert.
Die Metallplattenelektrode 21 weist einen Probeneinlass 31 und einen Probenauslass 33 auf, und der Einlass 31 ist mit einem Ende des Strömungskanals 26 verbunden, und der Auslass 33 ist mit dem anderen Ende des Strömungskanals 26 verbunden. Die Fixierungseinspannvorrichtung 27 weist ein mit dem Probeneinlass 31 verbundenes Durchgangsloch 35 und ein mit dem Probenauslass 33 verbundenes Durchgangsloch 37 auf.
Die Leistungsquelle 13 ist zwischen die Metallplattenelektrode 21 und die Glaskohlenstoffelektrode 25 geschaltet, um zwischen den Elektroden 21 und 25 eine Gleichspannung anzulegen. Die Leistungsquelle 13 kann die Gleichspannung umpolen.
<Herstellung der Durchflusszelle>
3A bis 3C zeigen Beispiele des Modells des Strömungskanals, der in der Gummiplatte (PDMS-Platte) 23 der Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebildet ist.
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Durchflusszelle aus einem Chip (Plattenelektroden 21 und 25) und Spannvorrichtungen zum Fixieren des Chips (Fixierungsspannvorrichtungen 27 und 29) gebildet. Wie in 3A bis 3C gezeigt ist, beträgt die Größe des Chips beispielsweise 25 mm × 48 mm.
Im Fall des in 3A gezeigten Strömungskanalmodells beträgt die Breite jedes der mit dem Probeneinlass 31 und dem Probenauslass 33 verbundenen Enden des Strömungskanals 26 2 mm, und die Breite des Mittelabschnitts des Strömungskanals 26 beträgt 16 mm. Im Fall des in 3B gezeigten Strömungskanalmodells beträgt die Breite des Strömungskanals 26 4 mm. Im Fall des in 3C gezeigten Strömungskanalmodells beträgt die Breite des Strömungskanals 2 mm. Es ist zu beachten, dass das Flächenverhältnis zwischen den drei Strömungskanalmodellen des in 3A bis 3C gezeigten Strömungskanals 26 6:2:1 beträgt.
Wie oben beschrieben wurde, ist die Gummiplatte 23 zum Bilden des Strömungskanals 26 in diesem Fall aus PDMS hergestellt, und der Chip wird gebildet, indem die PDMS-Platte 23 zwischen der Metallelektrode 21, die durch Bilden einer Metallelektrode auf einem Quarzbauglied erhalten wird, und der Glaskohlenstoffelektrode 25 angeordnet wird.
Hiernach werden Verfahren zum Bilden von Baugliedern zur Verwendung bei der Durchflusszelle 11 beschrieben.
Die Metallplattenelektrode 21 wird gebildet, indem ein Platinfilm auf ein Quarzbauglied gesputtert wird, das eine Größe von 25 mm × 48 mm und eine Dicke von 1 mm aufweist, die mittels Vereinzeln erhalten wird. Als Glaskohlenstoffelektrode 25 wird ein Formartikel einer Größe von 25 mm × 48 mm und einer Dicke von 1 mm verwendet. Die PDMS-Platte 23 wird mittels Schleuderbeschichtung dahin gehend gebildet, eine Dicke von 100 μm aufzuweisen, und wird anschließend anhand eines Schneidplotters in Stücke geschnitten, von denen jedes eine Länge von 25 mm und eine Breite von 48 mm aufweist, und ein Teil jedes der Stücke wird durch den Schneidplotter dahin gehend ausgeschnitten, den Strömungskanal 26 zu bilden, der eine gewünschte Gestalt aufweist. Die Gestalt des Strömungskanals 26 wird später erörtert.
Hiernach wird die Vorgehensweise eines Zusammenfügens dieser Bauglieder zu der Durchflusszelle beschrieben.

(1) Die Metallplattenelektrode 21 und die PDMS-Platte 23, in der der Strömungskanal 26 gebildet ist, werden einer Sauerstoffplasmabehandlung unterzogen, um deren Oberflächen zu aktivieren, und werden anschließend aneinander gebondet und 12 Stunden oder länger ruhen gelassen, um die Metallplattenelektrode 21 und die PDMS-Platte 23 aneinander zu fixieren.
(2) Die Oberfläche der Glaskohlenstoffelektrode 25 und die Oberfläche der PDMS-Platte 23, die bei dem obigen Schritt (1) an der Metallplattenelektrode 21 fixiert wurde, werden einer Sauerstoffplasmabehandlung unterzogen und werden anschließend unmittelbar nach der Sauerstoffplasmabehandlung aneinander gebondet, um die Isolierfolie 23 und die Glaskohlenstoffelektrode 25 aneinander zu fixieren.

Hiernach wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 die Vorgehensweise des Konzentrierens von ¹⁸F^–-Ionen beschrieben.
<Erstes Ausführungsbeispiel>

(1) Eine ¹⁸F^–-Ionen enthaltende Lösung wird durch den Probeneinlass 31 in die Durchflusszelle 11 eingebracht.
(2) Die Leistungsquelle 13 legt eine Spannung zwischen der Metallplattenelektrode 21 und der Glaskohlenstoffelektrode 25 an, um zu ermöglichen, dass die Glaskohlenstoffelektrode 25 ¹⁸F^–-Ionen einfängt.
(3) Die in dem Strömungskanal 26 enthaltene Lösung wird durch den Probenauslass 33 aus der Durchflusszelle 11 ausgebracht.
(4) Die Durchflusszelle 11 wird mit Acetonitril, das ein Mittel zum Wiedergewinnen von ¹⁸F^–-Ionen enthält, gefüllt, und anschließend wird die an die Glaskohlenstoffelektrode 25 angelegte Spannung umgepolt, um die ¹⁸F^–-Ionen, die seitens der Glaskohlenstoffelektrode 25 unter Verwendung des Acetonitrils eingefangen wurden, wiederzugewinnen.
(5) Das ¹⁸F^–-Ionen enthaltende Acetonitril wird durch den Probenauslass 33 aus der Durchflusszelle 11 ausgebracht.
(6) Die Durchflusszelle 11 wird mit durch den Probeneinlass 31 eingebrachtem Acetonitril gefüllt, um das Innere der Durchflusszelle 11 zu reinigen.
(7) Das Reinigungsfluid (Acetonitril) wird durch den Probenauslass 33 aus der Durchflusszelle 11 ausgebracht.
(8) Das Reinigen der Durchflusszelle 11 mit einer Acetonitrillösung wird zweimal durchgeführt.

In einem Fall, in dem die in 1 gezeigte Durchflusszelle 11 verwendet wird, wird eine ¹⁸F^–-Ionen enthaltende [¹⁸O]H₂O-Lösung seitens der Flüssigkeitssendevorrichtung 15 an den Strömungskanal 26 gesendet und wird anschließend in dem Ablauf 17 wiedergewonnen.
Hiernach wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 ein Beispiel eines Fluorkonzentrationsexperiments beschrieben, das gemäß dem unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen Konzentrationsverfahren durchgeführt wird. Es ist zu beachten, dass der Strömungskanal 26, der das in 3B gezeigte Strömungskanalmodell aufweist, bei diesem Experiment in der Durchflusszelle 11 vorgesehen war, und als Kohlenstoffelektrode die Glaskohlenstoffelektrode 25 verwendet wurde.
<Konzentrationsexperiment>
Eine [¹⁸O]H₂O-Lösung wurde in die Flüssigkeitssendevorrichtung 15 (z. B. eine Spritzenpumpe) eingebracht und wurde anschließend unter Verwendung der Spritzenpumpe bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 μl/Min. in die Durchflusszelle 11 gesendet. Das Volumen der verwendeten [¹⁸O]H₂O-Lösung betrug 2000 μl, und die [¹⁸O]H₂O-Lösung enthielt 1355 μCi an ¹⁸F^–-Ionen.

(2) Die Gleichstromquelle 13 legte eine Spannung von 10,0 V an die Glaskohlenstoffelektrode 25 an.
(3) Nach Abschluss des Sendens der [¹⁸O]H₂O-Lösung an die Durchflusszelle 11 wurde die [¹⁸O]H₂O-Lösung anhand von Druckgas aus der Durchflusszelle 11 heraus gedrückt. Die Menge an ¹⁸F^–-Ionen, die durch die Glaskohlenstoffelektrode 25 eingefangen wurden, betrug 1238 μCi (was nach Ablauf von 2 Minuten ab der anfänglichen Dosimetriemessung gemessen wurde).
(4) Die Durchflusszelle wurde mit 17,6 μl einer Acetonitrillösung gefüllt, die 0,34 mg 4,7,13,16,21‚24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo-[8,8,8]-hexacosan (Kryptofix 222 (eingetra genes Warenzeichen), [K⊂2.2.2]₂CO₃) enthielt. Die durch die Gleichstromquelle 13 angelegte Spannung wurde umgepolt, und es wurde eine Spannung von –3,3 V an die Glaskohlenstoffelektrode 25 angelegt. Die Durchflusszelle 11 wurde durch die Heizvorrichtung 19 1 Minute lang bei 80°C erhitzt.
(5) Nach Ablauf von 1 Minute ab Beginn des Erhitzens wurde die Acetonitrillösung anhand eines Druckgases aus der Durchflusszelle 11 heraus gedrückt und wiedergewonnen. Der in der Durchflusszelle 11 vorgesehene Strömungskanal 26 wurde zweimal mit 17,6 μl einer Acetonitrillösung gereinigt.

<Ergebnisse des Konzentrationsexperiments>
4 ist ein Graph, der Ergebnisse des ¹⁸F^–-Ionen-Einfangexperiments zeigt, das gemäß dem unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen Konzentrationsverfahren durchgeführt wurde.
Die Einfangrate (%) von ¹⁸F^–-Ionen seitens der Glaskohlenstoffelektrode 25 bei Raumtemperatur wurde ermittelt, indem die angelegte Spannung und die Strömungsgeschwindigkeit der [¹⁸O]H₂O-Lösung in dem Chip (mm/Sek.) geändert wurden.
Die an die Glaskohlenstoffelektrode 25 angelegte Spannung wurde auf drei Pegeln geändert (d. h. 3,3 V, 6,7 V und 10,0 V), und das Ergebnis war, dass die Einfangrate an ¹⁸F^–-Ionen ihr Ziel von 90% überstieg, als die angelegte Spannung 10,0 V betrug. Deshalb wurde bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Spannung, die an die Glaskohlenstoffelektrode 25 angelegt wurde, um zu ermöglichen, dass die Glaskohlenstoffelektrode 25 ¹⁸F^–-Ionen einfing, auf 10,0 V eingestellt.
Andererseits wurde eine Spannung von –3,3 V an die Glaskohlenstoffelektrode 25 angelegt, während die Durchflusszelle 11 1 Minute lang bei 80°C erhitzt wurde, als die durch die Glaskohlenstoffelektrode 25 eingefangenen ¹⁸F^–-Ionen unter Verwendung einer Flüssigkeit zum Wiedergewinnen von ¹⁸F^–-Ionen wiedergewonnen wurden.
Die Menge an ¹⁸F^–-Ionen, die unter Verwendung der Acetonitrillösung gemäß dem oben beschriebenen Konzentrationsverfahren wiedergewonnen wurden, betrug 1032 μCi (was nach Ablauf von 4 Minuten ab der anfänglichen Dosimetriemessung gemessen wurde). Es ist zu beachten, dass der Abstand zwischen den Elektroden 21 und 25 der Durchflusszelle 11 bei diesem Experiment 100 μm betrug.
Dadurch, dass der Abstand zwischen den Elektroden 21 und 25 der Durchflusszelle 11 auf 500 μm oder weniger eingestellt wurde und dass als Strömungskanal 26 ein Mikroraum vorgesehen war, der ein Volumen von mehreren hundert Mikrolitern oder weniger aufwies, ist es möglich, einen großen Potentialgradienten zwischen den Elektroden 21 und 25 sogar bei einer geringen angelegten Spannung aufrechtzuerhalten, wodurch die auf ¹⁸F^–-Ionen einwirkende elektrostatische Kraft erhöht wird. Dies wird auf einen Bereich zurückgeführt, in dem die elektrostatische Kraft, die auf ¹⁸F^–-Ionen einwirkt, erhöht wird, indem die spezifische Oberflächengröße der Elektrode pro Volumeneinheit des Strömungskanals erhöht wird.
Gemäß dem unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren wurde die Zeit, die benötigt wurde, um 2,0 ml der [¹⁸O]H₂O-Lösung zu behandeln, auf etwa 4 Minuten verringert, was im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren kürzer war. Ferner betrug die Menge an seitens der Glaskohlenstoffelektrode 25 eingefangenen ¹⁸F^–-Ionen zu diesem Zeitpunkt etwa 93% der Gesamtmenge an in der [¹⁸O]H₂O-Lösung enthaltenen ¹⁸F^–-Ionen, was eine ausreichend hohe Einfangrate darstellte.
Anschließend konnten unter Verwendung der Acetonitrillösung etwa 84% der auf der Glaskohlenstoffelektrode 25 abgeschiedenen ¹⁸F^–-Ionen wiedergewonnen werden. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Zeit, die benötigt wurde, um unter Verwendung der Acetonitrillösung ¹⁸F^–-Ionen wiederzugewinnen, etwa 3 Minuten.
Die wiedergewonnene, ¹⁸F^–-Ionen enthaltende Acetonitrillösung wies ein Volumen von etwa 53 μl auf und enthielt etwa 78% aller in der [¹⁸O]H₂O-Lösung vorliegenden ¹⁸F^–-Ionen.
Die Änderungsrate der Konzentration an ¹⁸F^–-Ionen wurde wie folgt berechnet: 2000/53 × 0,78 ≅ 29. Folglich wurde bestätigt, dass die Konzentration an ¹⁸F^–-Ionen um das ca. 29fache erhöht war.
Hiernach wird eine Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
<Zweites Ausführungsbeispiel>
Die Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist dieselbe Struktur auf wie das in 1 und 2 gezeigte erste Ausführungsbeispiel, jedoch ist die Kohlenstoffplattenelektrode der Durchflusszelle 11 eine Graphitelektrode 25.
Die Durchflusszelle 11 weist die Metallplattenelektrode 21, die Isolierfolie 23 und die Graphitelektrode 25 auf. In der Durchflusszelle 11 sind die Metallplattenelektrode 21 und die Graphitelektrode 25 so angeordnet, dass die Elektrodenseiten derselben einander gegenüberliegen, und die Isolierfolie 23 ist zwischen der Metallplattenelektrode 21 und der Graphitelektrode 25 angeordnet.
Es ist zu beachten, dass bei der in 2 gezeigten Durchflusszelle 11 eine der Elektroden eine Graphitelektrode ist und die andere Elektrode eine Metallplattenelektrode ist, es kann jedoch eine der Elektroden eine Glaskohlenstoffelektrode sein, und die andere Elektrode kann eine Kohlenstoffelektrode sein, oder es können beide Elektroden Kohlenstoffelektroden sein.
Hiernach wird die Vorgehensweise des Konzentrierens von ¹⁸F^–-Ionen unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.

(1) Eine ¹⁸F^–-Ionen enthaltende Lösung wird durch den Probeneinlass 31 in den Strömungskanal 26 der Durchflusszelle 11 eingebracht.
(2) Die Leistungsquelle 13 legt eine Spannung zwischen der Metallplattenelektrode 21 und der Graphitelektrode 25 an, um zu ermöglichen, dass die Graphitelektrode 25 ¹⁸F^–-Ionen einfängt.
(3) Die in dem Strömungskanal 26 enthaltene Lösung wird durch den Probenauslass 33 aus der Durchflusszelle 11 ausgebracht.
(4) Eine Acetonitrillösung, die ein Mittel zum Wiedergewinnen von ¹⁸F^–-Ionen enthält, wird durch den Probeneinlass 31 in die Durchflusszelle 11 eingebracht, und anschließend wird die an die Graphitelektrode 25 angelegte Spannung umgepolt, um die durch die Graphitelektrode 25 eingefangenen ¹⁸F^–-Ionen unter Verwendung der Acetonitrillösung wiederzugewinnen.
(5) Die ¹⁸F^–-Ionen enthaltende Acetonitrillösung wird durch den Probenauslass 33 aus der Durchflusszelle 11 ausgebracht.
(6) Durch den Probeneinlass 31 wird Acetonitril in die Durchflusszelle 11 eingebracht, um das Innere der Durchflusszelle 11 mit dem Acetonitril zu reinigen.
(7) Das Reinigungsfluid (Acetonitril) wird durch den Probenauslass 33 aus der Durchflusszelle 11 ausgebracht.
(8) Das Reinigen der Durchflusszelle 11 mit einer Acetonitrillösung wird zweimal durchgeführt.

In einem Fall, in dem die in 1 gezeigte Durchflusszelle 11 verwendet wird, wird eine ¹⁸F^–-Ionen enthaltende [¹⁸O]H₂O-Lösung anhand der Flüssigkeitssendevorrichtung 15 in den Strömungskanal 26 eingebracht und wird anschließend in dem Ablauf 17 wiedergewonnen.
Hiernach wird ein Beispiel eines Fluorkonzentrationsexperiments, das gemäß dem unter Bezugnahme auf das zweite Ausführungsbeispiel beschriebenen Konzentrationsverfahren durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. Es ist zu beachten, dass bei diesem Ausführungsbeispiel der Strömungskanal 26, der das in 3B gezeigte Strömungskanalmodell aufweist, in der Durchflusszelle 11 vorgesehen war.
<Konzentrationsexperiment>

(1) Eine [¹⁸O]H₂O-Lösung wurde in die Flüssigkeitssendevorrichtung 15 (Spritzenpumpe) eingebracht und wurde anschließend durch die Spritzenpumpe bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 500 μl/Min. in die Durchflusszelle 11 gesendet. Die verwendete [¹⁸O]H₂O-Lösung wies ein Volumen von 2000 μl auf und enthielt 717 μCi an ¹⁸F^–-Ionen.
(2) Anhand der Gleichstromquelle 13 wurde eine Spannung von 10,0 V an die Graphitelektrode 25 angelegt.
(3) Nach Abschluss des Sendens der [¹⁸O]H₂O-Lösung an die Durchflusszelle 11 wurde die [¹⁸O]H₂O-Lösung anhand von Druckgas aus der Durchflusszelle 11 heraus gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Menge an seitens der Graphitelektrode 25 eingefangenen ¹⁸F^–-Ionen 612 μCi (was nach Ablauf von 2 Minuten ab der anfänglichen Dosimetriemessung gemessen wurde).
(4) Die Durchflusszelle wurde mit 17,6 μl einer Acetonitrillösung gefüllt, die 0,34 mg 4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo-[8,8,8]-hexacosan (Kryptofix 222 (eingetragenes Warenzeichen), [K⊂2.2.2]₂CO₃) enthielt. Die durch die Gleichstromquelle 13 angelegte Spannung wurde umgepolt, und es wurde eine Spannung von –3,3 V an die Graphitelektrode 25 angelegt. Die Durchflusszelle 11 wurde durch die Heizvorrichtung 19 1 Minute lang bei 80°C erhitzt.
(5) Nach Ablauf von 1 Minute ab Beginn des Erhitzens wurde die Acetonitrillösung anhand eines Druckgases aus der Durchflusszelle 11 heraus gedrückt und wiedergewonnen. Der in der Durchflusszelle 11 vorgesehene Strömungskanal 26 wurde zweimal mit 17,6 μl einer Acetonitrillösung gereinigt.

<Ergebnisse des Konzentrationsexperiments>
Die Menge an ¹⁸F^–-Ionen, die unter Verwendung der Acetonitrillösung gemäß dem oben beschriebenen Konzentrationsverfahren wiedergewonnen wurden, betrug 313 μCi (was nach Ablauf von 4 Minuten ab der anfänglichen Dosimetriemessung gemessen wurde).
Gemäß dem unter Bezugnahme auf das zweite Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren war die Zeit, die benötigt wurde, um die [¹⁸O]H₂O-Lösung zu behandeln, im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren kürzer.
Außerdem betrug die Menge an seitens der Graphitelektrode 25 eingefangenen ¹⁸F^–-Ionen bei diesem Ausführungsbeispiel etwa 85,3% der Gesamtmenge an in der [¹⁸O]H₂O-Lösung enthaltenen ¹⁸F^–-Ionen, was eine ausreichend hohe Einfangrate darstellte.
Anschließend konnten unter Verwendung der Acetonitrillösung etwa 51,2% der auf der Graphitelektrode 25 abgeschiedenen ¹⁸F^–-Ionen wiedergewonnen werden.
Hiernach wird die Gestalt des in der Durchflusszelle 11 vorgesehenen Strömungskanals 26 erörtert.
<Untersuchung der Gestalt des Strömungskanals>
Es kann geschätzt werden, dass die ¹⁸F^–-Ionen-Einfangeffizienz mit zunehmender Elektrodenfläche der Durchflusszelle 11 zunimmt. Deshalb wurde die ¹⁸F^–-Ionen-Einfangeffizienz ermittelt, indem die Gestalt des Strömungskanals verändert wurde. Bei dieser Untersuchung wurden drei verschiedene in 3A bis 3C gezeigte Strömungskanalmodell verwendet. Das Flächenverhältnis zwischen den drei in 3A bis 3C gezeigten Strömungskanalmodellen (d. h. Elektrodenflächenverhältnis) betrug 6:2:1. Das Volumen eines Strömungskanals, der das in 3A gezeigte Strömungskanalmodell aufwies, betrug 50 μl, das Volumen eines Strömungskanals, der das in 3B gezeigte Strömungskanalmodell aufwies, betrug 17,6 μl, und das Volumen eines Strömungskanals, der das in 3C gezeigte Strömungskanalmodell aufwies, betrug 8,8 μl. Die ¹⁸F^–-Ionen-Einfangrate seitens der Glaskohlenstoffelektrode 25 (siehe 1 und 2) wurde unter Bedingungen ermittelt, bei denen eine angelegte Spannung 3,3 V betrug, eine Lösungsströmungsgeschwindigkeit 200 μl/Min. betrug und eine Reaktionstemperatur bei Raumtemperatur lag.
Im Fall der in 3A und 3B gezeigten Strömungskanalmodell überschritten die unter den obigen Bedingungen berechneten ¹⁸F^–-Ionen-Einfangraten 86%. Im Fall des in 3C gezeigten Strömungskanalmodells betrug die unter den obigen Bedingungen berechnete ¹⁸F^–-Ionen-Einfangrate etwa 70 %.
Anschließend wurden (nicht gezeigte) Radiogramme gemacht, um die Verteilung von ¹⁸F^–-Ionen in den in 3A bis 3C gezeigten Strömungskanalmodellen zu prüfen. Das Ergebnis war, dass man in dem Fall des in 3A gezeigten Strömungskanalmodells den Verdacht hegte, dass an dem oberen Teil der Seitenoberfläche des Strömungskanals Luftblasen vorlagen, und außerdem stellte man fest, dass fast alle ¹⁸F^–-Ionen seitens eines Teils der Elektrode, die in der ersten Hälfte des Strömungskanals angeordnet war, eingefangen wurden.
Dagegen wurde im Fall der in 3B und 3C gezeigten Strömungskanalmodell anhand der Radiogramme bestätigt, dass keine Ansammlung von Luftblasen vorlag und dass das Einfangen von ¹⁸F^–-Ionen in dem gesamten Strömungskanal erfolgte.
Auf der Basis der Ergebnisse wurde das effizienteste Strömungskanalmodell aus den drei Strömungskanalmodellen ausgewählt. Wie oben beschrieben wurde, erzielte das in 3A gezeigte Strömungskanalmodell eine hohe ¹⁸F^–-Ionen-Einfangrate, jedoch wurde lediglich ein Teil der Oberfläche der Elektrode zum Einfangen von ¹⁸F^–-Ionen verwendet, und es wurde das Vorliegen von Luftblasen beobachtet. Deshalb wurde bei der Messung zum Er halten der in 4 gezeigten Ergebnisse das in 3A gezeigte Strömungskanalmodell aus der Auswahl ausgeschlossen. Dagegen wies das in 3C gezeigte Strömungskanalmodell eine geringere Breite auf und erzielte im Vergleich zu dem in 3B gezeigten Strömungskanalmodell eine niedrigere Einfangrate. Die Experimentergebnisse können je nach Experimentbedingungen variieren, jedoch wurde bei der Messung zum Erhalten der in 4 gezeigten Ergebnisse auch das in 3C gezeigte Strömungskanalmodell aus der Auswahl ausgeschlossen.
Folglich wurde das in 3B gezeigte Strömungskanalmodell als das effizienteste Strömungskanalmodell ausgewählt, es wird jedoch vermutet, dass die in 3A und 3C gezeigten Strömungskanalmodell je nach Experimentbedingungen ebenfalls gute Ergebnisse erzielen können.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugte Durchflusszelle ist so entworfen, dass sie in der Lage ist, ¹⁸F^–-Ionen von [¹⁸O]H₂O, das ¹⁸F^–-Ionen enthält, in einem Zustand, in dem das [¹⁸O]H₂O durch dieselbe hindurchfließt, zu trennen, und deshalb ist es möglich, eine gewünschte Menge an [¹⁸O]H₂O, das zu einem Zeitpunkt ¹⁸F^–-Ionen enthält, zu behandeln, um ¹⁸F^–-Ionen von dem [¹⁸O]H₂O zu trennen.
Außerdem ist es möglich, zügig einen Lösungsmittelaustausch durchzuführen, indem man ermöglicht, dass ein gewünschtes organisches Lösungsmittel durch den Strömungskanal fließt, wodurch der Vorgang im Vergleich zu dem herkömmlichen Verfahren, das ein Ionenaustauschharz verwendet, vereinfacht wird.
Außerdem wird dadurch, dass der Abstand zwischen den Elektroden 21 und 25, die die Durchflusszelle 11 darstellen, auf 500 μm oder weniger eingestellt wird, ein großer Potentialgradient zwischen den Elektroden 21 und 25 sogar dann aufrechterhalten, wenn eine zwischen den Elektroden 21 und 25 angelegte Spannung gering ist. Deshalb wirkt auf ¹⁸F^–-Ionen eine große elektrostatische Kraft ein, so dass die Zeit, die benötigt wird, um ¹⁸F^–-Ionen einzufangen, verringert wird. Außerdem wird dadurch, dass ein Mikroraum, der ein Volumen von mehreren hundert Mikrolitern oder weniger aufweist, als Strömungskanal 26 in der Durchflusszelle 11 vorgesehen wird, die spezifische Oberflächengröße der Kohlenstoffelektrode 25 pro Volumeneinheit des Strömungskanals erhöht, so dass die ¹⁸F^–-Ionen-Einfangeffizienz verbessert wird.
Ferner wird das Volumen eines organischen Lösungsmittels, das in den Strömungskanal eingebracht werden soll, um ¹⁸F^–Ionen, die seitens der Elektrode eingefangen wurden, wiederzugewinnen, verringert, so dass die Effizienz einer Konzentration an ¹⁸F^–-Ionen verbessert ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann auf eine Durchflusszelle zum Trennen von ¹⁸F^–-Ionen, die durch Bestrahlen von [¹⁸O]H₂O mit anhand eines Zyklotrons beschleunigten Protonen erhalten werden, von dem [¹⁸O]H₂O angewendet werden, um eine Lösung aus organischem Lösungsmittel, die die ¹⁸F^–-Ionen enthält, zu erzeugen.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen, die in der Lage ist, ¹⁸F^–-Ionen zügig und effizient zu konzentrieren. Eine Durchflusszelle (11) ist aus einer Metallplattenelektrode (21), einer Isolierfolie (23) und einer Kohlenstoffplattenelektrode (25) gebildet, die so angeordnet sind, dass die Seiten von Elektroden einander gegenüberliegen können, wobei die Isolierfolie (23) zwischen denselben eingefügt ist. Ein Beispiel der Plattenmetallplattenelektrode (21) wird erhalten, indem ein Film eines metallischen Materials auf einer Isolierungsplatte gebildet wird, und ein Beispiel der Isolierfolie (23) ist ein PDMS, aus dem eine Rille ausgeschnitten wird, die ein Kanal (26) ist, der eine Dicke von ≤ 500 μm aufweist. Die Dicke der Platte beträgt wünschenswerterweise etwa 100 μm. Die Ober- und die Unterseite der Durchflusszelle (11) sind anhand von Fixierungsspannvorrichtungen (27) und (29) fixiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-519270 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Appl. Radiat. Isot. 2006 (64) 989–994 [0009]
- Appl. Radiat. Isot. 1989 (40) 1–6 [0009]

Claims

Eine Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen mit: einer Durchflusszelle, die ein Paar von Plattenelektroden, die einander parallel gegenüberliegen und von denen zumindest eine eine Kohlenstoffplattenelektrode ist, und einen Strömungskanal aufweist, der zwischen den Plattenelektroden vorgesehen ist, die 500 μm oder weniger voneinander beabstandet sind, um zu ermöglichen, dass eine ¹⁸F^–-Ionen enthaltende [¹⁸O]H₂O-Lösung durch denselben fließt; eine Leistungsquelle, die zwischen die Plattenelektroden geschaltet ist, um eine Gleichspannung zwischen den Plattenelektroden anzulegen, und die in der Lage ist, die Gleichspannung umzupolen; und eine Flüssigkeitssendevorrichtung zum Senden der Lösung an den Strömungskanal.
Die Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß Anspruch 1, bei der die Kohlenstoffplattenelektrode eine Glaskohlenstoffelektrode oder eine Graphitelektrode ist.
Die Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die andere Plattenelektrode eine Metallplattenelektrode ist, die erhalten wird, indem ein aus einem Metallmaterial hergestellter Film auf einem Isolierplattensubstrat gebildet wird.
Die Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner eine Isolierfolie umfasst, die eine Durchgangsrille aufweist, die als Strömungskanal dient, wobei die Isolierfolie zwischen den Plattenelektroden angeordnet ist.
Ein Verfahren zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen, das die Vorrichtung zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 verwendet, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Einfangen von ¹⁸F^–-Ionen anhand einer Kohlenstoffplattenelektrode, die eine des Paares von Plattenelektroden ist, indem eine Spannung an die Kohlenstoffplattenelektrode als positive Elektrode angelegt wird und indem man eine [¹⁸O]H₂O-Lösung, die ¹⁸F^–-Ionen als radioaktive Nuklide enthält, durch den Strömungskanal strömen lässt; und Wiedergewinnen einer Lösung, die ¹⁸F^–-Ionen enthält, oder eines Reaktionsprodukts, das mit ¹⁸F^–-Ionen markiert ist, indem man eine Spannung an die Kohlenstoffplattenelektrode als negative Elektrode anlegt und eine Lösung zum Wiedergewinnen von ¹⁸F^–-Ionen durch den Strömungskanal strömen lässt.
Das Verfahren zur Konzentration radioaktiver Fluoranionen gemäß Anspruch 5, bei dem die Lösung zum Wiedergewinnen von ¹⁸F^–-Ionen ein Mittel zum Wiedergewinnen von ¹⁸F^–-Ionen oder ein organisches reaktives Substrat enthält.