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Institut für Nuklearchemie (INC) Homepage
Leitung
� Prof. Dr. Heinz H. Coenen, h.h.coenen@fz-juelich.de
Kurzdarstellung
Im Institut für Nuklearchemie (INC) werden multidisziplinäre Forschungs- und Entwicklungsarbeiten
durchgeführt, die den Einsatz kern- und radiochemischer Methoden erfordern und auf Anwendungen
von Radionuklidtechniken in Chemie und Lebenswissenschaften zielen. Die Hauptzielsetzung ist auf
die Entwicklung von Radiotracern zur Anwendung in biomedizinischer Forschung und klinischen
Studien mittels emissionstomographischer Methoden (PET und SPECT) ausgerichtet, insbesondere
für Untersuchungen des zentralen Nervensystems. Radiotracer, die mit geeigneten kurzlebigen
Radioisotopen und hoher spezifischer Aktivität markiert sind, ermöglichen die Quantifizierung
dynamischer (bio-)chemischer Prozesse in vivo, ohne Störung der Stoffwechselprozesse. Die kurzen
Halbwertszeiten der Radionuklide führen nur zu kleinen Strahlendosen am lebenden Menschen und
die geringen applizierten Massen erlauben den Einsatz pharmakologisch wirksamer und sogar
toxischer Verbindungen.
Das INC ist im Forschungsbereich "Gesundheit" der POF der Helmholtz-Gemeinschaft vollständig in
das Programm "Funktion und Dysfunktion des Nervensystems" eingebunden. In enger Abstimmung
und Zusammenarbeit mit dem Institut für Medizin (IME) werden Radiotracer für bildgebende Verfahren
entwickelt, um normale und krankhafte neurologische und psychiatrische Prozesse am Menschen zu
erfassen sowie neue diagnostische Möglichkeiten auch in Zusammenarbeit mit externen Kliniken zu
etablieren.
Die multidisziplinären Forschungs- und Entwicklungsarbeiten werden in fünf Arbeitsgruppen
durchgeführt. Die bedeutendste apparative Grundlage stellen die vier Teilchenbeschleuniger
(Zyklotrone) des Forschungszentrums dar, zu denen das INC Zugang hat. Zur sicheren Handhabung
der hohen erzeugten Radioaktivitäten im GBq-Bereich stehen zwölf Bleizellen zur Verfügung, die
weitgehend mit automatisierten/fernbedienten Syntheseautomaten ausgerüstet sind. Für die kern- und
radiochemischen Analysen stehen geeignete Spektrometer und Imager im Kontrollbereich zur
Verfügung. Die Isolierung, Identifizierung und Qualitätskontrolle der trägerarmen Tracer erfolgt
weitgehend mittels chromatographischer Methoden.
Die Gruppe Radionuklidentwicklung beschäftigt sich vorwiegend mit der Entwicklung medizinisch
relevanter Radionuklide, insbesondere Positronenstrahler. Dies umfasst die Messung von nuklearen
und Kernreaktions-Daten neuer und etablierter Kernreaktionen sowie technische und radiochemische
Entwicklungen von Bestrahlungstargets und Apparaturen zur Optimierung der Radionuklidproduktion
für medizinische Zwecke. Dabei stehen alternative, längerlebige Positronenstrahler im Vordergrund.
Der Arbeitsgruppe obliegt die Bedienung und Betreuung von zwei der o. g. Zyklotrone, an denen
überwiegend kurzlebige Positronenstrahler für die Bildgebung (PET) in der Medizin hergestellt
werden. In geringem Ausmaß werden längerlebige Radionuklide für externe Kooperationspartner
sowie kurzlebige Positronenstrahler für das ICG-III (Institut für Phytosphäre) zur Verfügung gestellt.
Die Radiopharmazeutische Chemie teilt sich in die zwei Gruppen Radiotracerentwicklung und -
herstellung mit überlappenden Tätigkeitsbereichen, wie der Entwicklung von Markierungsmethoden
mit trägerarmen Radionukliden (C-11, F-18, Se-73, Br-76, I-123,124), die auf die jeweilige zu
markierende Verbindung angepasst werden müssen. Die Entwicklung neuer Radiotracer konzentriert
sich überwiegend auf Liganden zur Erfassung zerebraler Rezeptoren sowie auf markierte
Aminosäuren für grundlegende und klinische Studien über Hirntumoren. In kleinem Umfang werden
Forschungssubstanzen mit C-11 markiert, um pharmakokinetische in vivo Studien mit PET in
Zusammenarbeit mit der Pharmaindustrie durchzuführen.
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