Diseño e instrumentación de un sistema de medición de radiación en una plataforma microfluídica productora de radiofármacos PET

Abstract

Los radiofármacos PET han sido utilizados por la medicina nuclear como base de investigación para posibles tratamientos y/o diagnóstico de enfermedades en las ramas de la neurología, oncología y cardiología. Estos fármacos son obtenidos, generalmente, en centros especializados mediante el concepto de “una talla que se ajuste a todo”. No obstante, la dosis en demanda ha tomado relevancia en los últimos años debido a que su uso representa una atención personalizada para los pacientes, basándose en el diagnóstico PET. Con el fin de obtener estas dosis en demanda, y dado el crecimiento de los sistemas microfluídicos en pro del aprovechamiento de sus cualidades, se han realizado plataformas microfluídicas de PDMS para la producción de radiofármacos PET, dada la capacidad de este material de ser de bajo coste, desechable y de poseer un alto rendimiento en el proceso de obtención [1]. Sin embargo, una vez obtenida esta dosis, se requiere que el radiofármaco generado cumpla con los criterios de calidad exigidos por las entidades de salud. Por ello, en la presente tesis se demuestra el uso de fotomultiplicadores de silicio, SiPM, como alternativa para la realización de un control de calidad radiactivo on-chip con el fin de medir la actividad en reposo presente en una plataforma microfluídica productora de radiofármacos PET. Asimismo, se focaliza la detección de actividad a un área reducida de 275.6mm2 en sectores de 16mm2, enfocándose en la cámara de reacción, los canales microfluídicos que desembocan en esta, y los cartuchos de preconcentración y purificación, dado que un exceso de actividad o ausencia de la misma puede significar una falencia en el proceso de obtención. De la misma forma, se realiza un diseño de acople para el sensor indicado, instrumentando su salida, con el fin de que esta pueda ser adquirida y procesada mediante el uso de un sistema embebido. Los resultados demostraron que los SiPM son capaces de focalizar la detección y la medición de radiación en áreas reducidas, distinguiendo si la actividad se concentra en los canales microfluídicos o en la cámara de reacción. A su vez, el sistema implementado se presenta como un control de calidad radiactivo on-chip alternativo para la adecuación y medida del tiempo de semivida (t1/2) y pureza radionúclida en la producción de radiofármacos PET cuando se es utilizada una plataforma microfluídica para tal fin.