KR101465655B1 - 중간블록이 포함된 온도조절유닛을 갖는 방사성 화합물 합성시스템 - Google Patents
중간블록이 포함된 온도조절유닛을 갖는 방사성 화합물 합성시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 방사성 화합물을 합성하는 방사성 화합물 합성시스템으로, 본 발명의 방사성 화합물 합성시스템은 내부에서 방사성 화합물이 합성되는 방사성 화합물 합성모듈과 상기 방사성 화합물 합성모듈 하부에 배치되며, 상기 방사성 화합물 합성모듈의 온도를 조절하는 온도조절유닛을 포함한다.
Description
본 발명은 방사성 화합물 합성시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 PET에 사용될 수 있는 방사성 의약품의 합성을 위한 방사성 화합물 합성시스템에 관한 것이다.
양성자 단층촬영(positron emission tomography, PET)은 양성자를 방출하는 방사성 의약품을 이용하여 인체에 대한 생리적 화학적, 기능적 영상을 3차원으로 나타낼 수 있는 핵의학 검사 방법 중 하나이다. 현재 각종 암을 진단하는 데 주로 활용되고 있으며 암에 대한 감별 진단, 병기 설정, 재발 평가, 치료 효과 판정 등에 유용한 검사로 알려져 있다. 이외에도 양성자 단층촬영(PET)을 이용해 심장 질환, 뇌 질환 및 뇌 기능 평가를 위한 수용체 영상이나 대사 영상도 얻을 수 있다.
음(-) 전하를 가지고 있는 전자와 물리적 특성이 유사하지만 정반대로 양(+) 전하를 가지고 있는 것을 양성자라고 한다. 이러한 양성자는 방사선의 한 종류로 18F의 방사성 동위원소에서 방출되며, 이러한 원소들은 생체 물질의 주요 구성 성분이기 때문에 이들을 이용하여 특정 생리적 화학적, 기능적 변화를 반영하는 추적자(tracer)인 방사성 의약품을 만들 수 있다.
가장 일반적으로 이용되는 추적자(tracer)는 양성자 방출 핵종인 18F(방사성 동위원소)에 포도당 유사체를 합성하여 제조한 FDG(Fludeoxyglucose)이다. 사이클로트론으로부터 십 수 MeV의 양성자 빔이 타겟(표적장치)인 H2180 에 조사되면 방사성 동위원소인 18F 이온이 생성된다. 생성된 18F 이온이 글루코스 분자의 2번 위치에 부착되면 FDG(Fludeoxyglucose)가 된다. FDG(Fludeoxyglucose)는 글루코스 유사체 (glucose analog)(2- deoxy- 2-(18F) fluoro-D-glucose)이다. 이렇게 생성된 FDG(Fludeoxyglucose)는 양성자 방출 단층촬영(positron emission tomography, PET)에 이용될 수 있다.
본 발명은 방사성 화합물 합성모듈을 소형으로 제작하여 방사성 화합물 합성 속도를 증가시켜 방사성 화합물의 생산성을 높이는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 가시성이 좋아 가열 조건을 맞추기 용이한 방사성 화합물 합성모듈을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 내화하학성, 내수성 및 뛰어난 기계적 강도, 강성도를 가지며, 인체에 무해한 방사성 화합물을 생산할 수 있는 방사성 화합물 합성모듈을 제공하는 것이다.
본 발명은 방사성 화합물 합성모듈의 가열 및 냉각 속도를 빠르게 하여, 방사성 화합물 반응 속도를 증가시켜 방사능 화합물의 합성 수율을 높이는 데 그 목적이 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 화합물 합성시스템은 내부에서 방사성 화합물이 합성되는 방사성 화합물 합성모듈과상기 방사성 화합물 합성모듈 하부에 배치되며, 상기 방사성 화합물 합성모듈의 온도를 조절하는 온도조절유닛을 포함하며,상기 온도조절유닛은 상부 열전소자; 하부 열전소자 및 상기 상부 열전소자와 하부 열전소자 사이에 배치되는 중간 블록을 포함할 수 있다.
또한, 상기 방사성 화합물 합성모듈은 상기 방사성 화합물 합성에 필요한 물질이 이동되는 유로가 형성된 유로가 형성된 제1모듈; 상기 방사성 화합물 합성에 필요한 물질 또는 상기 합성된 방사성 화합물이 이동되는 유로 및 상기 유로와 연통되며 방사성 화합물 합성이 일어나는 리액터부를 포함하는 제2모듈을 포함한다.
또한, 상기 방사성 화합물 합성모듈은 상기 제2모듈 상부에 배치되어, 상기 제2모듈을 밀폐시키는 커버를 더 포함한다.
또한, 상기 제1모듈 및 상기 제2모듈 중 적어도 하나는 검정 색상의 PEEK CA 30인 것을 특징으로 한다.
또한,, 상기 커버는 상기 제2모듈의 상면과 접합되며, 상기 접합은 레이저에 의한 열접합인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버는 상기 레이저를 투과시키며, 상기 방사성 화합물 합성모듈 내부의 가시성을 제공하는 투명한 재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 온도조절유닛은상기 하부 열전소자의 상면과 상기 중간 블록이 접촉되는 면적은 상기 상부 열전소자의 하면과 상기 중간 블록이 접촉되는 면적보다 넓은 것을 특징으로 한다
또한,, 상기 온도조절유닛은 상기 상부 열전소자 상부에 배치된 가열 블록과 상기 하부 열전소자(340) 하부에 배치된 수냉 자켓을 더 포함한다
또한,상기 방사성 화합물 합성시스템은 방사성 화합물 또는 상기 방사성 화합물 합성에 필요한 물질을 저장하는 저장부와 상기 방사성 화합물 합성모듈 외부에 배치되며, 상기 방사성 화합물 합성에 필요한 물질 또는 상기 방사성 화합물의 이동을 조절하는 밸브를 더 포함한다
또한, 상기 저장부는 상기 방사성 화합물 합성시스템에 탈착가능한 일회용 키트로 형성된다.
또한,상기 방사성 화합물 합성모듈은 상기 제1모듈 및 상기 제2모듈 사이에 배치되는 필터를 더 포함하되, 상기 필터는 방사성 동위원소가 포함된 유체에서 방사성 동위원소가 필터링되도록 한다
또한, 상기 저장부는 제1유체를 저장하는 제1저장부를 포함하고, 상기 밸브는 상기 제1유체를 관통시키는 제1밸브를 포함하며, 상기 제1모듈은 상기 제1유체가 유입되어 흐르는 상기 제1유로와 상기 제1유체를 상기 필터로 유입시키는 제3유로를 포함하고,상기 제2모듈은 상기 필터를 통과한 상기 제1유체가 유입되어 흐르는 제4유로와 상기 제1유체를 방사성 화합물 합성모듈 외부로 배출시키는 제5유로를 포함한다
또한, 상기 제1유체는 18F이 혼합된 H2 180이며, 상기 필터를 통과한 제1유체는 8F이 필터링되어 제거된 H2 180일 수 있다.
또한,상기 저장부는 제2유체를 저장하는 제2저장부를 포함하고, 상기 밸브는 상기 제2유체를 관통시키는 제2밸브를 포함하며, 상기 제1모듈은 상기 제2유체가 유입되어 흐르는 상기 제2유로와 상기 제2유로와 연통되며, 상기 제2유체를 상기 필터로 유입시키는 제3유로를 포함하고, 상기 제2모듈은 상기 필터를 통과한 상기 제2유체가 유입되어 흐르는 제4유로와 상기 제4유로와 연통되며, 상기 필터를 통과한 상기 제2유체가 리액터부에 유입되도록 구성된 제6유로를 포함한다
또한, 상기 제2유체는 TBAHCO3와 MeOH의 혼합물일 수 있다.
상기 필터를 통과한 상기 제3유체는 18F이 포함된 TBAHCO3와 MeOH의 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 저장부는 제3유체를 저장하는 제3저장부를 포함하고, 상기 밸브는 상기 제3유체를 관통시키는 제3밸브를 포함하며, 상기 제2모듈은 상기 제3밸브를 관통한 상기 제3유체가 유입되고, 상기 유입된 제3유체가 리액터부로 유입되도록 구성된 제7유로를 포함한다.
또한,상기 제3유체는 mannosetriflate와 acetonitril의 혼합물일 수 있다.
또한 , 상기 저장부는 제4유체를 저장하는 제4저장부를 포함하고, 상기 밸브는 상기 제4유체를 관통시키는 제4밸브를 포함하며, 상기 제2모듈은 상기 제4밸브를 관통한 상기 제4유체가 유입되고, 상기 유입된 제4유체가 리액터부로 유입되도록 구성된 제8유로를 포함한다.
또한, 상기 제4유체는 HCl일 수 있다.
또한, 상기 저장부는 제5유체를 저장하는 제5저장부를 포함하고, 상기 밸브는 상기 제5유체를 관통시키는 제5밸브를 포함하며, 상기 제2모듈은 상기 제5밸브를 관통한 상기 제5유체가 유입되고, 상기 유입된 제5유체가 리액터부로 유입되도록 구성된 제9유로를 포함하며, 상기 제5유체는 KHCO3 과 H2O의 혼합물일 수 있다.
또한, 상기 제2모듈은 상기 리액터부에서 합성된 방사성 화합물을 이동시키는 제12유로를 더 포함하고, 상기 저장부는 상기 제12유로로부터 유입된 상기 방사성 화합물을 저장하는 제8저장부를 더 포함하며, 상기 방사능 화합물은 FDG일 수 있다.
또한, 상기 방사성 화합물 합성모듈은상기 방사성 화합물 합성모듈 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제1펌프와 상기 방사성 화합물 합성모듈 내부로 기체를 유입시키는 제2펌프를 더 포함한다.
본 발명은 방사성 화합물 합성모듈의 소형화가 가능한 방사성 화합물 합성모듈을 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 방사성 화합물 합성모듈의 제1유닛 및/또는 제2유닛을 Polyetheretherketone(PEEK) 수지로 형성하여, 인체에 무해한 방사성 화합물을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2모듈과 커버를 레이저 열처리에 의한 용접을 통해 방사성 합성모듈의 제작 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상부 열전소자 및 하부 열전소자 및 상기 상부 열전소자와 상기 하부 열전소자 사이에 중간블록을 배치하여, 방사성 화합물 합성모듈의 가열 및 냉각속도를 증가시켜 방사성 화합물의 합성 수율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사성 화합물 합성모듈과 온도조절유닛이 포함된 방사성 화합물 합성시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 방사성 화합물 합성모듈의 결합도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 방사성 화합물 합성모듈의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 온도조절유닛의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 방사성 화합물 합성시스템의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 일회용 키트로 형성된 저장부이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 방사성 화합물 합성모듈의 결합도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 방사성 화합물 합성모듈의 분해도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 온도조절유닛의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 방사성 화합물 합성시스템의 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 일회용 키트로 형성된 저장부이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
방사성 화합물는 양성자 방출 단층 촬영을 위하여 사용된다. 양성자 방출 단층촬용용 동위 원소로는 18F,11C, 150, 13N 등이 있다. 이하에서는 18F를 대상으로 하는 실시예를 기술하였으나, 반드시 이에 한정되지는 않으며 다른 양성자 방출 단층촬영용 동위원소를 적용하는 방사능 물질 합성모듈의 경우에도 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 온도조절유닛(300)을 포함하는 방사성 화합물 합성시스템(1000)의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방사성 화합물 합성시스템(1000)은 내부에서 방사성 화합물이 합성되는 방사성 화합물 합성모듈(200)과 방사성 화합물 합성모듈(200) 하부에 배치되며, 방사성 화합물 합성모듈(200)의 온도를 조절하는 온도조절유닛(300)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절유닛(300)은 방사성 화합물을 합성하는 방사성 화합물 합성모듈(200)을 외부에서 가열하거나 냉각할 수 있다.
본 발명의 일 실시예 의한 방사성 화합물은 18F을 포함하는 FDG(Fludeoxyglucose) 일 수 있다. 사이클로트론(100)에 의하여 가속된 양성자 빔이 유도관을 통과하여 타겟(표적장치)에 조사된다. 타겟에는 H2 180이 채워져 있고, 양성자 빔이 타겟에 충돌하여 18F이 생성된다. 18F이 혼합된 H2 180, TBAHCO3와 혼합된 MeOH, Mannosetriflate와 혼합된 acetronitril, 염산(HCl), KHCO3와 혼합된 H20은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 화합물 합성모듈(200)로 주입되어 가열 및 냉각 과정을 포함한 여러 단계의 화학 반응을 통해 방사성 화합물로 합성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방사성 화합물 합성시스템(1000)은 내부에서 방사성 화합물이 합성되는 방사성 화합물 합성모듈(200)과 방사성 화합물 합성모듈(200) 하부에 배치되며, 방사성 화합물 합성모듈(200)의 온도를 조절하는 온도조절유닛(300)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절유닛(300)은 방사성 화합물을 합성하는 방사성 화합물 합성모듈(200)을 외부에서 가열하거나 냉각할 수 있다.
본 발명의 일 실시예 의한 방사성 화합물은 18F을 포함하는 FDG(Fludeoxyglucose) 일 수 있다. 사이클로트론(100)에 의하여 가속된 양성자 빔이 유도관을 통과하여 타겟(표적장치)에 조사된다. 타겟에는 H2 180이 채워져 있고, 양성자 빔이 타겟에 충돌하여 18F이 생성된다. 18F이 혼합된 H2 180, TBAHCO3와 혼합된 MeOH, Mannosetriflate와 혼합된 acetronitril, 염산(HCl), KHCO3와 혼합된 H20은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 화합물 합성모듈(200)로 주입되어 가열 및 냉각 과정을 포함한 여러 단계의 화학 반응을 통해 방사성 화합물로 합성될 수 있다.
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도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 화합물 합성모듈(200)이다. 본 발명의 일실시예에 따른 방사성 화합물 합성모듈(200)은 다수의 밸브 및 펌프를 방사성 화합물 합성모듈(200) 외부에 배치시키고, 방사성 화합물 합성모듈(200)에는 방사성 화합물 합성에 필요한 물질을 이동시키기 위한 복수의 유로(211~2211), 방사성 화합물을 합성하기 위한 화학반응이 일어나는 리액터부(230)만 형성함으로써, 방사성 화합물 합성모듈(200)의 소형화가 가능하고, 방사성 화합물의 합성 속도를 증가시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 화합물 합성시스템(1000)의 개념도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 화합물 합성모듈(200)은 제1모듈(250)과 제2모듈(260)을 포함할 수 있다. 제1모듈(250)은 방사성 화합물 합성에 필요한 물질이 이동되는 유로(211~213)가 형성될 수 있다. 제2모듈(260)은 방사성 화합물 합성에 필요한 물질 또는 합성된 방사성 화합물이 이동되는 유로(214~221) 및 상기 유로(214~221)와 연통되며 방사성 화합물 합성이 일어나는 리액터부(230)를 포함할 수 있다.
도 2와 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 다른 방사성 화합물 합성모듈(200)은 제2모듈(260) 상부에 배치되어, 상기 제2모듈(260)을 밀폐시키는 커버(280)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 커버(280)는 상기 제2모듈(260)의 상면과 접합될 수 있으며, 접합방법은 레이저에 의한 열접합일 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 커버(280)는 제2모듈(260)의 상면 전체를 덮으며, 제2모듈(260)의 상면과 접합하여 제2모듈(260)에 형성된 유로 및 리액터부(230)를 폐쇄시켜 인체에 유해한 방사성 물질이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 제2모듈(260) 상면과 커버(280)를 접합하는 방법은 레이저 열처리에 의한 접합 방법이 이용될 수 있다. 레이저 열처리(LASER hardening)는 열가소성 플라스틱(Thermal Plastics)의 비접촉, 고속접합에 매우 유리한 다이오드 레이저 시스템(Diode-Laser System)이 사용될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 열처리에 의한 접합에 의하면, 커버(280)는 레이저 빔(Laser-Beam)이 투과되고 제2모듈(260)에서는 레이저 빔(Laser-Beam)을 흡수하여 흡수된 레이저빔이 열에너지로 바뀌어 커버(280)와 제2모듈(260)이 녹아 붙을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 레이저 열처리는 표면에 아무런 손상 및 접합흔적이 없이 제2모듈(260)과 커버(280)를 쉽고 완벽하게 접합할 수 있는 장점이 있다. 또한, 접합될 부위에만 국부적으로 짧은 시간 동안 레이저 빔(Laser-Beam)을 조사하여, 커버(280) 및 제2모듈(260)의 열적, 기계적 변형을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 제2모듈(260)과 커버(280)를 레이저 접합하는 데 1분 미만의 시간이 걸려, 방사성 화합물 합성모듈(200)의 제작 시간이 단축되는 장점이 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제1모듈(250) 및/또는 제2모듈(260)은 Polyetheretherketone(PEEK) 수지를 압축 성형한 열가소성 플라스틱으로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 화합물(예컨대, 18F를 포함하는 FDG)는 인체에 주입된 후 양성자 단층촬용(PET)에 이용되므로, 인체에 대한 무해성이 매우 중요하다. 기존의 방사성 화합물 합성모듈은 테플론 소재로 구성되어 18F와 반응하는 단점이 있었다. 그에 비해, 본 발명의 일 실시예에 의한 제1모듈 및/또는 제2모듈을 형성하는 Polyetheretherketone(PEEK) 수지는 내화학성이 우수하여 염산(HCl)과 반응하지 않으며, 내수성이 우수하여 H2 180과 반응하지 않는다. 뿐만 아니라 방사성 동위원소 합성 시 중요한 고방사성에너지(gamma, X-ray)에 뛰어난 특성을 가져 18F과 반응하지 않아, 인체에 무해한 방사성 화합물 형성이 가능하도록 한다.
도 2를 참조하면, 커버(280)는 레이저를 투과시키며, 방사성 화합물 합성모듈 내부를 볼 수 있도록 가시성을 제공하는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 투명한 재질의 커버(280)는 레이저 투과율이 우수할 뿐만 아니라, 방사성 화합물 반응기 내부의 가시성을 제공할 수 있다. 방사성 화합물 합성에 쓰이는 시약인 Mannosetriflate를 반응시키기 전에, 방사성 화합물 합성모듈(200)를 가열해 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부에 존재하는 용매(예컨대, H2O)를 모두 제거해야 한다. 그러기 위해서는 어떤 특정 온도에서 얼마만큼의 시간이 경과된 후 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부에 용매가 제거되는지 관찰하는 것이 중요하다. 용매가 완전히 제거되지 않으면 18F와 Mannosetriflate와의 반응이 급격히 저하되고 용매가 제거가 된 후에도 더 가열을 하게 되면 18F이 타버려 합성이 이루어지지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 실시예와 같이 커버(280)를 투명한 재질로 형성하여 가시성을 제공하여 상기 용매(예컨대, H2O))가 제대로 제거되었는가 용이하게 관찰할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 커버(280)는 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)로 형성될 수 있다. 상기 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)는 광 투광성이 우수하면서, 제2모듈(260)의 재질인 PEEK의 녹는점(약 330~340℃)과 근접한 녹는점(약 220~230℃)을 가져 레이저에 의한 접합이 용이한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 제1모듈(250) 및/또는 제2모듈(260) 역시 레이저 열처리를 용이하게 하기 위하여, PEEK 1000(Natural)보다 열전달이 뛰어나고 레이저 흡수율이 높은 검정 색상의 PEEK CA 30으로 형성될 수 있다. PEEK CA 30은 순수 PEEK에 30% 탄소 섬유(carborn fiber)를 첨가한 재료로서 순수 PEEK 보다 3.5 배 높은 열전도율을 가져, 커버(280)와 제2모듈(260)의 녹는점 차이로 인해, 커버(280)가 먼저 녹아버리는 현상을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절유닛(300)의 분해도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절유닛(300)은 상부 열전소자(320)와 하부 열전소자(340) 및 상부 열전소자(320)와 하부 열전소자(340) 사이에 배치되는 중간블록(330)을 포함할 수 있다. 여기서, 하부 열전소자(340)의 상면과 중간 블록이 접촉되는 면적은 상부 열전소자(320)의 하면과 상기 중간 블록이 접촉되는 면적보다 넓을 수 있다. 방사성 화합물 합성모듈을 가열하고자 하는 경우에, 하부 열전소자(340)의 상면은 가열되고, 하부 열전소자(340)의 하면은 냉각된다. 만일 하부 열전소자(340)의 상면과 중간 블록(330)이 접촉되는 면적과 상부 열전소자(320)의 하면과 중간 블록(330)이 접촉되는 면적이 동일하다면, 하부 열전소자(340)의 상면에서 상부 열전소자(320)의 하면으로 열이 전달되더라도, 상부 열전소자(320)의 하면에서 냉각이 일어나게 된다. 즉, 상부 열전소자(320)의 상면을 가열하고자 하는 경우에, 하부 열전소자(340)의 상면으로 상부 열전소자(320)의 하면을 가열하게 된다. 반대로, 상부 열전소자(320)를 냉각하고자 하는 경우에, 가열능력 또는 전극을 바꾸어 하부 열전소자(340)의 상면을 냉각하여 상부 열전소자(320)의 하면을 냉각하게 된다. 그러나, 이 경우 상부 열전소자(320)의 하면은 가열 상태이므로, 하부 열전소자(340)의 냉각 능력이 상부 열전소자(320)의 상면까지 전달되지 않아 원하는 온도까지 냉각시킬 수 없는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절유닛(300)은 하부 열전소자(340) 및 상부 열전소자(320)와 함께 중간 블록(330)을 더 포함하고, 하부 열전소자(340)의 상면과 중간 블록(330)이 접촉하는 면적이 상부 열전소자(320)의 하면과 중간 블록(330)이 접촉하는 면적보다 넓게 형성할 수 있다.
이 경우, 방사성 화합물 합성모듈을 가열하고자 하는 경우에, 하부 열전소자(340) 상면의 가열 용량이 상부 열전소자(320) 하면의 냉각 용량보다 크게 되어, 상부 열전소자(320)의 최고 온도를 높이고, 상부 열전소자(320)의 가열속도를 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 반대로 방사성 화합물 합성모듈(200)을 냉각시키고자 하는 경우에, 하부 열전소자(340)의 상면에서 냉각되는 열용량이 상부 열전소자(320)의 하면에서 가열되는 열용량보다 크게 되어, 상부 열전소자(320)의 냉각 온도를 최저 온도를 낮추고 상부 열전소자(320)의 냉각속도를 높일 수 있는 장점이 있다.
또한 기존 방사성 화합물 합성모듈(200)의 온도를 조절하기 위한 온도조절유닛(300)보다 소형으로 제작할 수 있는 장점이 있다.
이 경우, 방사성 화합물 합성모듈을 가열하고자 하는 경우에, 하부 열전소자(340) 상면의 가열 용량이 상부 열전소자(320) 하면의 냉각 용량보다 크게 되어, 상부 열전소자(320)의 최고 온도를 높이고, 상부 열전소자(320)의 가열속도를 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 반대로 방사성 화합물 합성모듈(200)을 냉각시키고자 하는 경우에, 하부 열전소자(340)의 상면에서 냉각되는 열용량이 상부 열전소자(320)의 하면에서 가열되는 열용량보다 크게 되어, 상부 열전소자(320)의 냉각 온도를 최저 온도를 낮추고 상부 열전소자(320)의 냉각속도를 높일 수 있는 장점이 있다.
또한 기존 방사성 화합물 합성모듈(200)의 온도를 조절하기 위한 온도조절유닛(300)보다 소형으로 제작할 수 있는 장점이 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 온도조절유닛(300)은 상부 열전소자(320) 상부에 배치된 가열 블록(310)을 더 포함하여 방사성 화합물 합성모듈(200)의 가열 속도를 높일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 가열 블록(310)은 리액터부(230)로 열 전달이 용이하도록 방사성 화합물 합성모듈(200)의 리액터부(230) 주변을 감싸는 원통형으로 형성될 수 있다.
도 4를 계속 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 온도조절유닛(300)은 하부 열전소자(340) 하부에 배치된 수냉자켓(350) 을 더 포함할 수 있다. 상기 수냉자켓(350) 내부에는 냉각수가 흐르는 유로가 형성되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 중간 블록(330), 상기 가열 블록(310) 및 수냉 자켓(350)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성될 수 있다. 알루미늄의 열전도도가 상온기준 237 W/m-k로 구리의 열전도도 401 W/m-k 보다 낮지만 열용량이 알루미늄의 상온기준 897 J/Kg-k로 구리의 열용량 385J/Kg-k 보다 높다. 또한, 알루미늄은 가공성이 좋고 구리보다 단단해 변형이 적은 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성된 중간 블록(330), 가열 블록(310) 및 수냉 자켓(350)의 표면은 연마 가공을 할 수 있다. 상기 연마 가공을 통해 표면 조도를 향상시켜 열전소자와 중간 블록(330), 가열 블록(310), 수냉 자켓(350)과 접촉되는 면적을 최대화함으로써 냉각 및/또는 가열 속도를 향상시킬 수 있다.
또는 상기 연마 가공 이후에 아노다이징 처리를 더 포함할 수 있다. 상기 아노다이징은 하드 아노다이지일 수 있으며, 상기 아노다이징을 통해 중간 블록(330), 가열 블록(310), 수냉 자켓(350)의 내마모성과 내식성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방사성 화합물 합성모듈(200)은 일회용이나, 온도조절유닛(300)은 재사용 가능하므로, 상기 아노다이징을 통해 방사성 화합물 합성모듈(200)을 착탈하고 부착하는 과정에서 중간 블록(330), 가열 블록(310), 수냉 자켓(350)에 스크래치가 발생되는 것을 방지하고, 중간 블록(330), 가열 블록(310), 수냉 자켓(350)이 가열 및 냉각 과정을 통해 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또는 상기 연마 가공 이후에 아노다이징 처리를 더 포함할 수 있다. 상기 아노다이징은 하드 아노다이지일 수 있으며, 상기 아노다이징을 통해 중간 블록(330), 가열 블록(310), 수냉 자켓(350)의 내마모성과 내식성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 방사성 화합물 합성모듈(200)은 일회용이나, 온도조절유닛(300)은 재사용 가능하므로, 상기 아노다이징을 통해 방사성 화합물 합성모듈(200)을 착탈하고 부착하는 과정에서 중간 블록(330), 가열 블록(310), 수냉 자켓(350)에 스크래치가 발생되는 것을 방지하고, 중간 블록(330), 가열 블록(310), 수냉 자켓(350)이 가열 및 냉각 과정을 통해 변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절유닛(300)에 포함된 상부 열전소자(320) 상면의 평균가열속도는 2~2.1℃/sec로 기존의 방사성 화합물 합성모듈의 온도를 조절하기 위한 온도조절유닛(300)에 비하여 가열속도가 우수한 장점이 있다.
또한, 상기 상부 열전소자(320) 상면의 최고 온도는 145 내지 155℃로 원하는 온도로 가열시킬 수 있는 최고 온도를 생성할 수 있는 장점이 있다. 이 경우, 상부 열전소자(320) 상면의 최고 온도가 155℃를 넘으면 내구성 저하의 문제가 발생될 수 있어, 상부 열전소자(320) 상면의 최고 온도를 145 내지 155℃로 제한할 수 있다.
또한, 상기 상부 열전소자(320) 상면의 최고 온도는 145 내지 155℃로 원하는 온도로 가열시킬 수 있는 최고 온도를 생성할 수 있는 장점이 있다. 이 경우, 상부 열전소자(320) 상면의 최고 온도가 155℃를 넘으면 내구성 저하의 문제가 발생될 수 있어, 상부 열전소자(320) 상면의 최고 온도를 145 내지 155℃로 제한할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 온도조절유닛(300)에 포함된 상부 열전소자(320)의 상면의 평균 냉각속도는 1.00 내지 1.15℃/sec로 기존의 방사성 화합물 합성모듈의 온도를 조절하기 위한 온도조절유닛(300)에 비하여 냉각속도가 우수한 장점이 있다.
또한, 상기 상부 열전소자(320)의 최저 온도는 -30 내지 -32℃/sec로 원하는 온도로 냉각시킬 수 있는 최저 온도를 생성할 수 있다
또한, 상기 상부 열전소자(320)의 최저 온도는 -30 내지 -32℃/sec로 원하는 온도로 냉각시킬 수 있는 최저 온도를 생성할 수 있다
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 방사성 화합물 합성시스템(1000)은 방사성 화합물 또는 상기 방사성 화합물 합성에 필요한 물질을 저장하는 저장부(410~450); 상기 방사성 화합물 합성모듈(200) 외부에 배치되며, 상기 방사성 화합물 합성에 필요한 물질 또는 상기 방사성 화합물의 이동을 조절하는 밸브(V1~V9)를 더 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방사성 화합물 합성에 필요한 물질을 저장하는 저장부(410~450)는 상기 방사성 화합물 합성시스템(1000)에 탈착가능한 일회용 키트(490)로 형성될 수 있다. 상기 일회용 키트(490)는 상부에 방사성 화합물 합성에 필요한 물질을 저장하는 복수개의 바이알(491); 소정 간격 이격되어 형성되며, 상기 바이알로부터 방사성 화합물 합성에 필요한 물질이 유입되는 복수개의 유입구(492); 상기 유입구로부터 유입된 방사성 화합물 합성에 필요한 물질이 유출되는 복수개의 유출구(493)를 포함할 수 있다. 상기 일회용 키트(490)는 PEEK 또는 테플론 재질로 형성될 수 있으며, 납에 의해 차폐될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 일회용 키트(490)에는 방사성 화합물 합성에 필요한 물질인 8F이 혼합된 H2 180, TBAHCO3이 혼합된 MeOH. mannosetriflate와 acetonitril의 혼합물, HCl, KHCO3 과 H2O의 혼합물이 1회 방사성 화합에 필요한 양만큼 저장되어 있어, 종래 기술에서 방사성 화합물 합성에 필요한 양을 정량하는 과정을 생략할 수 있어, 방사성 화합물 합성에 필요한 시간을 단축시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방사성 화합물 합성모듈(200)은 제1모듈(250) 및 상기 제2모듈(260) 사이에 배치되는 필터(270)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 필터(270)는 방사성 동위원소가 포함된 유체에서 방사성 동위원소가 필터(270)링되도록 할 수 있다. 바람직하게는 18F이 혼합된 H2 180에서 18F을 필터(270)링할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 방사성 화합물 합성시스템(1000)은 저장부(410~450)와 밸브(V1~V5)를 연결하거나, 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부와 밸브(V1~V5, V6~V8)를 연결하거나, 저장부(410~450)와 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 유로(217,218,219)를 연결하는 이동관로를 더 포함할 수 있다.
도 5를 계속하여 참조하면, 방사성 화합물 합성모듈(200) 외부에 배치된 제1밸브(V1) 및 제6밸브(V6)를 열고 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)를 가동시켜 제1저장부(410)에 저장된 8F이 혼합된 H2 180를 이동시킨다. 제1저장부(410)에 저장된 8F이 혼합된 H2 180는 열려진 제1밸브를 관통하여, 제1모듈(250) 내부에 형성된 제1유로(211)로 유입된다. 제1유로(211) 내부로 유입된 18F이 혼합된 H2 180는 제1모듈(250)에 형성된 제1유로(211)의 끝단까지 흐른 다음에 제1유로(211)와 연결되며, 제1모듈(250) 내부에 형성된 제3유로(213)로 유입된다. 제3유로(213)로 유입된 18F이 혼합된 H2 180는 제3유로(213) 끝단까지 흐른 다음에 필터(270)로 진입하게 된다.
필터(270)는 제1모듈(250)과 제2모듈(260) 사이에 배치되며, 18F는 고정하는 반면, H2 180는 통과시킨다. 필터(270)로서 AG1-X8 또는 음이온 교환수지 카트리지가 사용될 수 있다.
18F이 필터(270)링된 H2 180는 제2모듈(260)에 형성된 제4유로(214) 내부로 반입되어 흐르게 된다. 제4유로(214)로 흘러들어간 H2 180는 제4유로(214) 끝단까지 흐른 다음, 제4유로(214)와 연통되며, 제2모듈(260)에 형성된 제5유로(215)를 통해 제2모듈(260) 외부로 배출된다. 배출된 H2 180는 이동관로를 거쳐 제7저장부(470)에 저장될 수 있다. H2 180이 모두 배출되면 제1밸브(V1)와 제6밸브(V6)를 닫고 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)의 가동을 중단한다.
18F이 필터(270)링된 H2 180이 배출되고 나면, 방사성 화합물 합성모듈(200) 외부에 배치된 제2밸브(V2) 및 제8밸브(V8)를 열고 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)와 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)를 가동시켜 제2저장부(420)에 저장된 TBAHCO3와 MeOH를 이동시킨다.
제2저장부(420)에 저장된 TBAHCO3와 MeOH는 제2밸브를 관통하여 흐르며, 제1모듈(250) 내부에 형성된 제2유로(212) 내부로 유입된다. 제2유로(212)로 유입된 TBAHCO3와 MeOH는 제2유로(212) 끝단까지 흐른 다음, 제2유로(212)와 연통되며 제1모듈(250)에 형성된 제3유로(213)로 유입된다. 제3유로(213)로 유입된 TBAHCO3와 MeOH는 제3유로(213) 끝단까지 흐른 다음, 제1모듈(250)과 제2모듈(260) 사이에 배치된 필터(270)로 유입된다. 이에 따라, 필터(270)에 고정되었던 18F은 TBAHCO3 및 MeOH와 함께 제2모듈(260)에 형성된 제4유로(214)로 흘러나가게 된다. 제4유로(214)로 유입된 TBAHCO3 및 MeOH은 제8밸브가 열리고, 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)가 가동됨에 따라 18F과 함께 제6유로(216)를 흘러서 리액터부(230)에 도달하게 된다. 리액터부(230)에 18F을 포함하는 TBAHCO3 및 MeOH가 도달되면, 제2밸브(V2) 및 제8밸브(V8)를 닫고, 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2) 및 상기 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)의 가동을 중단시킨다.
다음에 리액터부(230)에 잔존하는 H2 180 및/또는 H20를 증발시키 위해, 리액터부(230)가 섭씨 100 내지 115도에 이르도록 가열한다. 가열시, 리액터 내부 유체가 열을 받아서 기체로 기화하면서 발생되는 수증기를 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부에서 외부의 저장부로 이동시키기 위해 제6밸브(V6)과 제7밸브(V7)밸브를 열고, 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)와 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)를 가동하여 기화된 H2 180 및/또는 H20를 방사성 화합물 합성모듈(200) 외부로 배출한다.
가열이 끝난 후 리액터부(230)가 섭씨 55 내지 65도가 되도록 냉각한다. 냉각 이후 제6밸브(V6) 및 제7밸브(V7)를 닫고 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)와 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)의 가동을 멈춘다. 냉각 이전에 제6밸브(V6)와 제7밸브(V7)를 닫는 경우, 리액터부(230) 내부에 잔존하는 수증기가 액화되므로, 냉각 이후 제6밸브(V6)와 제7밸브(V7)를 닫는다.
기화된 H2 180를 방사성 화합물 합성모듈(200) 외부로 배출되고 나면, 방사성 화합물 합성모듈(200) 외부에 배치된 제3밸브(V3)를 열고 방방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)를 가동시켜 제3저장부(430)에 저장된 mannosetriflate와 acetonitril를 이동시킨다. 제3저장부(430)에 저장된 mannosetriflate와 acetonitril는 제3밸브(V3)를 관통하여 제2모듈(260)에 형성된 제7유로(217)로 투입된다. 투입된 mannosetriflate와 acetonitril는 제7유로(217) 끝단까지 흐른 뒤 리액터부(230)에 도달된다. mannosetriflate와 acetonitril가 리액터부(230)에 도달한 이후에 제3밸브(V3)를 닫고 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)의 가동을 멈춘다.
다음으로, 제6밸브(V6) 및 제7밸브(V7)를 열고, 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)와 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)를 가동시킨다. 이후, 리액터부(230)를 가열하여, 섭씨 95도 내지 105도에 이르도록 하여, FDG를 합성 반응이 용이하게 일어나도록 할 수 있다. 가열시, 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)와 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)를 가동하여 기화된 H20를 방사성 화합물 합성모듈(200) 외부로 배출하여 방사성 화합물 합성모듈(200) 외부의 압력과 맞춰줄 수 있다. .
가열이 끝난 후 리액터부(230)가 섭씨 55 내지 65도에 이르도록 냉각한다. 냉각 이후 제6밸브(V6) 및 제7밸브(V7)를 닫고 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)와 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)를 가동을 멈춰, 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 압력을 낮춰, 다음에 투입될 유체가 용이하게 유입될 수 있도록 한다.
그 다음에. 제4밸브를 열고 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)를 가동시켜, 제4저장부(440)에 저장된 HCl를 이동시킨다. 제4저장부(440)에 저장된 HCl은 제4밸브(V4)를 관통하여 흐르게 된다. 제4밸브(V4)를 관통한 HCl은 제2모듈(260)에 형성된 제8유로(218)로 투입되어 제8유로(218) 끝단까지 흐른 뒤 리액터부(230)에 도달된다. HCl이 리액터부(230)에 도달한 이후에 제4밸브(V4)를 닫고 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)의 가동을 멈춘다.
다음으로, 제6밸브(V6) 및 제7밸브(V7)를 열고,방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)와 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)를 가동시킨다. 이후, 리액터부(230)를 가열하여, 섭씨 95도 내지 105도에 이르도록 한다. 가열이 끝난 후 리액터부(230)를 섭씨 55 내지 65도로 냉각한다. 냉각 이후 제6밸브(V6) 및 제7밸브(V7)를 닫고 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)와 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)의 가동을 멈춰, 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 압력을 낮춰, 다음에 투입될 유체가 용이하게 유입될 수 있도록 한다.
다음으로, 제5밸브(V5)와 제9밸브(V9)를 열고, 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프(P1)와 방사성 화합물 합성모듈(200) 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프(P2)를 가동시켜, 제5저장부(450)에 저장된 KHCO3 + H2O를 이동시킨다. 제5저장부(450)에 저장된 KHCO3 + H2O는 제5밸브(V5)를 관통하여 흐르게 된다. 제5밸브(V5)로부터 배출된 KHCO3 + H2O은 제2모듈(260)에 형성된 제9유로(219)로 투입되어 제9유로(219) 끝단까지 흐른 뒤 리액터부(230)에 도달된다.
다음으로, 제9밸브를 열어, 리액터부(230)에 도달된 KHCO3 + H2O과 함께 방사성 화합물인 FDG을 이동시킨다. 방사성 화합물인 FDG는 제2모듈(260)에 형성된 리액터부(230)로부터 제2모듈에 형성된 제12유로(220)에 유입되어 흐르며, 제8저장부(480)까지 이동된다.
1000: 방사성 화합물 합성시스템
100: 사이클로트론
110: 유도관
B: 양성자 빔
200: 방사성 화합물 합성모듈
211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221: 유로
230: 리액터부
250: 제1모듈
260: 제2모듈
270: 필터
280: 커버
300: 온도조절유닛
310: 가열 블록
320: 상부 열전소자
330: 중간 블록
340: 하부 열전소자
350: 수냉 자켓
410: 제1저장부, 420: 제2저장부, 430: 제3저장부,
440: 제4저장부, 450: 제5저장부, 460: 제6저장부,
470: 제7저장부, 480: 제8저장부
490: 일회용 키트
V1: 제1밸브, V2: 제2밸브, V3: 제3밸브, V4: 제4밸브,
V5: 제5밸브, V6: 제6밸브, V7: 제7밸브, V8: 제8밸브,
V9: 제9밸브
P1: 제1펌프,
P2: 제2펌프
100: 사이클로트론
110: 유도관
B: 양성자 빔
200: 방사성 화합물 합성모듈
211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221: 유로
230: 리액터부
250: 제1모듈
260: 제2모듈
270: 필터
280: 커버
300: 온도조절유닛
310: 가열 블록
320: 상부 열전소자
330: 중간 블록
340: 하부 열전소자
350: 수냉 자켓
410: 제1저장부, 420: 제2저장부, 430: 제3저장부,
440: 제4저장부, 450: 제5저장부, 460: 제6저장부,
470: 제7저장부, 480: 제8저장부
490: 일회용 키트
V1: 제1밸브, V2: 제2밸브, V3: 제3밸브, V4: 제4밸브,
V5: 제5밸브, V6: 제6밸브, V7: 제7밸브, V8: 제8밸브,
V9: 제9밸브
P1: 제1펌프,
P2: 제2펌프
Claims (24)
- 내부에서 방사성 화합물이 합성되는 방사성 화합물 합성모듈과 상기 방사성 화합물 합성모듈 하부에 배치되며, 상기 방사성 화합물 합성모듈의 온도를 조절하는 온도조절유닛을 포함하는 방사성 화합물 합성시스템에 있어서,
상기 방사성 화합물 합성모듈은 상기 방사성 화합물 합성에 필요한 물질이 이동되는 유로가 형성된 제1모듈;
방사성 화합물 합성에 필요한 물질 또는 합성된 방사성 화합물이 이동되는 유로 및 상기 유로와 연통되며 방사성 화합물 합성이 일어나는 리액터부를 포함하는 제2모듈;
방사성 화합물 또는 상기 방사성 화합물 합성에 필요한 물질을 저장하는 저장부;
상기 방사성 화합물 합성모듈 외부에 배치되며, 상기 방사성 화합물 합성에 필요한 물질 또는 상기 방사성 화합물의 이동을 조절하는 밸브;
상기 제1모듈 및 상기 제2모듈 사이에 배치되어 방사성 동위원소가 포함된 유체에서 상기 방사성 동위원소가 필터링되도록 하는 필터; 및
상기 방사성 화합물 합성모듈 내부로 기체를 유입시키는 제1펌프와 상기 방사성 화합물 합성모듈 내부의 기체를 외부로 배출시키는 제2펌프를 포함하되,
상기 제2모듈은 PEEK CA 30으로 형성되어 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC)로 형성된 커버와 레이저에 의해 열접합되며,
상기 온도조절유닛은
상부 열전소자;
하부 열전소자;
상기 상부 열전소자와 상기 하부 열전소자 사이에 배치되는 중간 블록;
상기 상부 열전소자 상부에 배치된 가열 블록과 상기 하부 열전소자 하부에 배치된 수냉 자켓을 포함하고,
상기 하부 열전소자의 상면과 상기 중간 블록이 접촉되는 면적이 상기 상부 열전소자의 하면과 상기 중간 블록이 접촉되는 면적보다 넓은 것을 특징으로 하는 방사성 화합물 합성시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 저장부는 상기 방사성 화합물 합성시스템에 탈착가능한 일회용 키트로 형성되는 방사성 화합물 합성시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 저장부는 제1유체를 저장하는 제1저장부를 포함하고,
상기 밸브는 상기 제1유체를 관통시키는 제1밸브를 포함하며,
상기 제1모듈은 상기 제1유체가 유입되어 흐르는 제1유로와 상기 제1유체를 상기 필터로 유입시키는 제3유로를 포함하고,
상기 제2모듈은 상기 필터를 통과한 상기 제1유체가 유입되어 흐르는 제4유로와 상기 제1유체를 방사성 화합물 합성모듈 외부로 배출시키는 제5유로를 포함하는 방사성 화합물 합성시스템.
- 제12항에 있어서,
상기 제1유체는 18F이 혼합된 H2 180이며, 상기 필터를 통과한 제1유체는 8F이 필터링되어 제거된 H2 180인 방사성 화합물 합성시스템.
- 제12항에 있어서,
상기 저장부는 제2유체를 저장하는 제2저장부를 포함하고,
상기 밸브는 상기 제2유체를 관통시키는 제2밸브를 포함하며,
상기 제1모듈은 상기 제2유체가 유입되어 흐르는 제2유로와 상기 제2유로와 연통되며, 상기 제2유체를 상기 필터로 유입시키는 제3유로를 포함하고,
상기 제2모듈은 상기 필터를 통과한 상기 제2유체가 유입되어 흐르는 제4유로와 상기 제4유로와 연통되며, 상기 필터를 통과한 상기 제2유체가 리액터부에 유입되도록 구성된 제6유로를 포함하는 방사성 화합물 합성시스템.
- 제14항에 있어서, 상기 제2유체는 TBAHCO3와 MeOH의 혼합물이며,
상기 필터를 통과한 상기 제2유체는 18F이 포함된 TBAHCO3와 MeOH의 혼합물인 방사성 화합물 합성시스템.
- 제14항에 있어서,
상기 저장부는 제3유체를 저장하는 제3저장부를 포함하고,
상기 밸브는 상기 제3유체를 관통시키는 제3밸브를 포함하며,
상기 제2모듈은 상기 제3밸브를 관통한 상기 제3유체가 유입되고, 상기 유입된 제3유체가 리액터부로 유입되도록 구성된 제7유로를 포함하는 방사성 화합물 합성시스템.
- 제16항에 있어서, 상기 제3유체는
mannosetriflate와 acetonitril의 혼합물인 방사성 화합물 합성시스템.
- 제16항에 있어서,
상기 저장부는 제4유체를 저장하는 제4저장부를 포함하고,
상기 밸브는 상기 제4유체를 관통시키는 제4밸브를 포함하며,
상기 제2모듈은 상기 제4밸브를 관통한 상기 제4유체가 유입되고, 상기 유입된 제4유체가 리액터부로 유입되도록 구성된 제8유로를 포함하는 방사성 화합물 합성시스템.
- 제18항에 있어서,
상기 제4유체는 HCl인 방사성 화합물 합성시스템.
- 제18항에 있어서,
상기 저장부는 제5유체를 저장하는 제5저장부를 포함하고,
상기 밸브는 상기 제5유체를 관통시키는 제5밸브를 포함하며,
상기 제2모듈은 상기 제5밸브를 관통한 상기 제5유체가 유입되고, 상기 유입된 제5유체가 리액터부로 유입되도록 구성된 제9유로를 포함하는 방사성 화합물 합성시스템.
- 제20항에 있어서, 상기 제5유체는
KHCO3 과 H2O의 혼합물인 방사성 화합물 합성시스템.
- 제20항에 있어서,
상기 제2모듈은 상기 리액터부에서 합성된 방사성 화합물을 이동시키는 제12유로를 더 포함하고,
상기 저장부는 상기 제12유로로부터 유입된 상기 방사성 화합물을 저장하는 제8저장부를 더 포함하는 방사성 화합물 합성시스템.
- 제22항에 있어서,
상기 방사성 화합물은 FDG인 방사성 화합물 합성시스템.
- 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020130052740A KR101465655B1 (ko) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 중간블록이 포함된 온도조절유닛을 갖는 방사성 화합물 합성시스템 |
| PCT/KR2014/003738 WO2014175714A1 (ko) | 2013-04-26 | 2014-04-28 | 방사성 화합물 합성모듈 제조방법 및 방사성 화합물 합성 시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130052740A KR101465655B1 (ko) | 2013-05-09 | 2013-05-09 | 중간블록이 포함된 온도조절유닛을 갖는 방사성 화합물 합성시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140133114A KR20140133114A (ko) | 2014-11-19 |
| KR101465655B1 true KR101465655B1 (ko) | 2014-12-10 |
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ID=52453856
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130052740A KR101465655B1 (ko) | 2013-04-26 | 2013-05-09 | 중간블록이 포함된 온도조절유닛을 갖는 방사성 화합물 합성시스템 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101465655B1 (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100950386B1 (ko) * | 2009-05-22 | 2010-03-29 | 이주상 | 열전소자를 이용한 이미지센서 냉각장치가 구비된 카메라 |
| KR20120127327A (ko) * | 2011-05-13 | 2012-11-21 | 성균관대학교산학협력단 | 온도조절유닛을 포함하는 방사성 화합물 합성 시스템 |
| KR20120127111A (ko) * | 2011-05-13 | 2012-11-21 | 서강대학교산학협력단 | Ｆ-18 표지 방사성의약품 합성 장치 및 방법 |
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2013
- 2013-05-09 KR KR1020130052740A patent/KR101465655B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20140133114A (ko) | 2014-11-19 |
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