FRANX: Progetto di re-ingegnerizzazione di un sistema di frazionamento automatico di radiofarmaci per la medicina nucleare

Il progetto sviluppato in questa tesi magistrale si inserisce nel contesto della medicina nucleare, una branca specialistica in continua evoluzione grazie allo sforzo combinato di medici, fisici ed ingegneri, i cui obiettivi sono la diagnosi e il trattamento di numerose patologie, principalmente di carattere oncologico. In un reparto di medicina nucleare, la maggior parte dell’attività clinica svolta prevede l’utilizzo di apposite strumentazioni per l’acquisizione di immagini biomedicali, associate alla somministrazione di radiofarmaci opportunamente scelti. I radiofarmaci sono molecole con funzione biologica marcate con specifici radionuclidi, i quali emettono energia sottoforma di radiazioni, potenzialmente pericolose per il personale sanitario che quotidianamente li manipola e somministra nei pazienti. Alla luce di questo, nasce l’idea di progettare dispositivi automatici adatti non solo ad accrescere la radioprotezione del personale ma anche a raggiungere elevati standard di precisione e accuratezza nelle procedure di sintesi, frazionamento e dispensazione dei composti radiofarmaceutici, difficilmente conseguibili manualmente. Il presente progetto di tesi, maturato nel reparto di Nuclear Medicine R&D dell’azienda TEMA Sinergie S.p.A. (Faenza), si pone l’obiettivo di sviluppare e testare un nuovo sistema di frazionamento automatico di radiofarmaci direttamente in flaconi, denominato FRANX. Più precisamente, il dispositivo oggetto di questo studio nasce come reingegnerizzazione di un altro frazionatore automatico progettato dalla stessa azienda, con lo scopo di superarne alcune criticità note. Inoltre, in virtù della versatilità che lo contraddistingue, il FRANX si propone come un sistema in grado di operare con una vasta gamma di radiofarmaci sia tradizionali che emergenti, tra cui quelli a base di fluoro-18, gallio-68, attinio-225 e lutezio-177. Tali composti vengono impiegati, a seconda della tipologia di radiazione emessa, per fare diagnosi, terapia o, grazie ad opportune combinazioni oggetto di numerosi studi recenti, teragnostica. La fase di sviluppo consiste nella realizzazione di tutte le procedure automatiche (Code Comandi) che andranno ad inserirsi nel flusso di lavoro del processo di frazionamento. Dopodiché, si passa ad una fase di test “a freddo” (utilizzando soluzione non radioattiva) su un prototipo del FRANX, con l’obiettivo di indagare sia la funzionalità delle automazioni create che la ripetibilità e l’accuratezza dei volumi di liquido trasferiti nelle diverse fasi che compongono il flusso. Lo studio del FRANX non si conclude con questo progetto di tesi ma, alla luce dei risultati ottenuti dai test, si può ragionevolmente affermare che le performance complessive risultano molto incoraggianti e in accordo con le specifiche richieste dal mercato, al punto tale da rendere pienamente giustificabile il futuro proseguimento della sperimentazione.