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生物学家反对淘汰铯辐照器:安全与科研的博弈

2016-05-16 17:21 中国科学报 中国科学报 阅读 0
核心摘要: 美国国家核安全管理局(NNSA)正与科学家合作,评估用X射线技术取代铯辐照器的可行性。铯辐照器在生物医学研究中应用广泛,但存在核安全风险。研究人员发现,两种辐照方式对免疫细胞的影响存在差异,可能影响研究结论的连续性。支持者认为现有安全措施足够,反对者则强调消除核材料风险的重要性。

美国联邦调查局加强安全检查后,所有希望在Margaret Goodell免疫学实验室进行小鼠研究的人员都必须提交一系列安全措施计划。Goodell是得克萨斯州贝勒医学院的研究员,她使用一种铯基辐照器破坏小鼠的骨髓,以便进行干细胞移植手术。然而,美国政府担心这种放射性铯可能被不法分子窃取,用于制造“脏”弹。

目前,美国国家核安全管理局(NNSA)正与科学家合作,评估能否用危险性更低的X射线技术取代铯辐照器。但研究人员已使用铯辐照器数十年,涉及从免疫学到癌症治疗的广泛领域,有人担忧改用X射线可能影响研究结论的连续性和可比性。

Goodell的研究团队发现,与暴露于放射性铯的小鼠相比,接受X射线照射的小鼠体内B淋巴细胞的恢复速度更慢,而骨髓细胞的恢复速度更快。她表示,由于这些差异,“很难将使用X射线的研究与10年前的研究进行直接比较”。

对于核监管机构而言,放射性铯的风险显而易见。铯-137是一种高放射性同位素,呈粉末状,半衰期约30年,可能对陆地和海洋造成长期污染,并能通过空气或水传播。例如,福岛核事故后,研究人员在太平洋5000米深处的泥沙中检测到泄漏的放射性铯,其中大量沉降到海洋和陆地。

人体暴露于铯-137可能导致灼伤、辐射病甚至死亡,症状严重程度取决于暴露剂量。铯辐照器常用于清除血液制品中的病原体,通常使用铅盒储存放射性氯化铯胶囊。美国医学研究机构共有800多台铯辐照器。

出于安全考虑,包括法国、挪威和日本在内的许多国家已逐步取消血库中铯辐照器的使用。去年,NNSA也开始与美国医院合作,逐步淘汰铯辐照器。寻找血液处理的替代方法相对简单,但NNSA正与研究人员合作,确定在其他应用中X射线与铯辐照器的差异。

“与医生交谈时,他们表示担忧我们正在拿走这些设备。”NNSA放射性安全部门主管Maegon Barlow说,“但我们确实在尝试改变,而非强制取缔。”

该机构正与纽约西奈山医疗系统协商,开展新一轮比较X射线和铯辐照器差异的多中心研究。西奈山辐射安全首席专员Jacob Kamen指出,一些研究人员已在进行类似实验。

西奈山伊坎医学院器官移植研究部主任Peter Heeger及其团队在即将接受器官移植的患者免疫响应测试中使用了铯辐照器。为了预测受体是否排斥新器官,他们培养了来自供体的B淋巴细胞,并与受体的免疫细胞进行测试。但B淋巴细胞需要被激活才能分离,这一过程需要纤维母细胞的参与。Heeger团队使用辐照器照射纤维母细胞以阻止其复制,并通过实验确定了所需的X射线剂量。

“现在,我们知道了X射线用量,也能在该特定过程中轻松转换辐照器。”Heeger说。

但Goodell表示,许多研究人员不得不进行繁琐的实验,以确保更换辐照器不会影响实验结果。她认为没有必要换用X射线,因为现有的安全措施已足够。在贝勒医学院,使用铯辐照器的人员必须出示安全标志、输入个人识别码并扫描虹膜。如果隔离室内有人违反安全协议,警报会自动发送至学院安全办公室。

“作为一个生物学家,我不清楚在什么情况下铯辐照器会成为巨大安全隐患。”Goodell说。

支持淘汰这些设备的人士表示,目标是消除核材料落入不法分子之手的风险。华盛顿哥伦比亚特区科学家联盟主席Charles Ferguson指出,保护铯辐照器的安全措施可能无法阻止内部人员盗取核材料。确保核材料安全的措施应集中于防范“内贼”以及设备的处理和回收。这些设备包含大量铯,足以产生数百年影响。

“我不想让人们失去科学福利。但如果我们能开发出替代技术,在不损害研究的前提下将危险降至零,我认为这是一件好事。”Ferguson说。

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