Le CNRS
Liens utiles CNRSLe CNRSAnnuairesMots-Clefs du CNRSAutres sites
Accueil In2p3Accueil In2p3

Rechercher :

Rechercher:

  Accueil > Vie de la recherche > Actualités

Nouvelle scientifique

 

Le 29 février 2016

 

 

La chimie de l’astate au service de la médecine nucléaire

 

L’astate (At) est un élément radioactif rare découvert en 1940. On connaît mal ses propriétés chimiques mais l’un de ses isotopes semble prometteur pour la médecine nucléaire. En effet, il pourrait être utilisé en radiothérapie pour traiter certains types de cancer. Pour cela, l’un des enjeux des recherches actuelles est de trouver des formes chimiques stables de cet élément. Des chercheurs des laboratoires Subatech1 et Ceisam2 viennent de franchir un pas important en ce sens en mettant en évidence une nouvelle espèce ionique de l’astate, AtO(OH)2. Ces résultats, obtenus notamment grâce au cyclotron Arronax à Nantes, sont publiés dans la revue Chemistry – A European Journal et font la couverture de l’édition datée du 24 février 2016.

L’astate (At) est l’élément chimique de numéro atomique 85. Produit en 1940 par synthèse nucléaire, il est extrêmement rare à l’état naturel. En effet, tous ses isotopes sont radioactifs et le plus stable n’a une demi-vie que de 8,1 heures, d’où son nom signifiant "instable" en grec. On estime ainsi à moins de 30 g la quantité d’astate présent dans la croûte terrestre. Pour l’étudier, il faut donc le produire dans des cyclotrons. Ses propriétés sont difficiles à déterminer du fait même de sa rareté. On pense qu’il se comporte globalement comme un halogène, étant le plus lourd représentant connu de cette catégorie d’éléments chimiques.

S’il représente en soi une "curiosité" pour les sciences de la matière, l’astate est particulièrement intéressant pour la médecine nucléaire : son isotope 211 possède en effet les bonnes propriétés physiques (demi-vie, nature et énergie des particules émises) permettant en principe d’attaquer directement les cellules cancéreuses. Encore faut-il pouvoir transporter (ou "vectoriser") l’isotope radioactif vers la tumeur pour la détruire via les particules émises lors de la désintégration du noyau radioactif.

 

Couverture de l’édition datée du 24 février de la revue Chemistry – A European Journal.

 

Un résultat fondamental, fruit d’un vaste programme de recherche

La fixation d’At-211 sur les biomolécules vectrices constitue un défi et un sujet d’étude complexe. Le développement de méthodes fiables et originales demande une meilleure connaissance des propriétés chimiques de l’astate et de ses composés. L’exploration de la chimie de l’astate fait ainsi l’objet d’une collaboration étroite entre des équipes des laboratoires Subatech et Ceisam depuis plusieurs années. La mise en évidence d’une nouvelle espèce ionique en solution aqueuse, AtO(OH)2, est l’un des résultats majeurs de ces recherches. Son existence a été démontrée en suivant une approche originale qui associe expériences de radiochimie et simulations basées sur la chimie quantique. En fait, AtO(OH)2 prédomine dans un domaine de paramètres relativement large où l’espèce At–, par analogie avec l’iode, était "attendue". Publié en couverture de l’édition du 24 février 2016 de la revue Chemistry – A European Journal, ce résultat est fondamental pour le développement de protocoles de radiomarquage basés sur l’utilisation d’At–.

L’isotope At-211 fait l’objet d’un vaste programme de recherche sur le site nantais autour du cyclotron Arronax et du CRCNA3, soutenu par le CNRS, le Programme d’investissements d’avenir (Labex IRON et Equipex ArronaxPlus) et l’Agence nationale de la recherche (projets AlphaRIT-BetaPET et EXCAT3).

 

Notes

1 Laboratoire de physique subatomique et des technologies associées, CNRS/École des mines de Nantes/Université de Nantes.

2 Laboratoire Chimie et interdisciplinarité : synthèse, analyse, modélisation, CNRS/Université de Nantes.

3 Centre de recherche en cancérologie Nantes-Angers, CNRS/Inserm/Université de Nantes/Université d’Angers/CHU d’Angers/CHU de Nantes/Institut de cancérologie de l’Ouest.

 

Références

Dumitru-Claudiu Sergentu et al., Advances on the Determination of the Astatine Pourbaix Diagram: Predomination of AtO(OH)2 over At- in Basic Conditions, Chem. Eur. J., 2016, 22, 2964-2971. Disponible en version intégrale sur http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.201504403/full


Pour en savoir plus

 

Contact chercheur


 

Barre d'outils Accueil Imprimer Plan du site Crédits Se rendre à l'institut Boîte à outils