صنعت هسته‌ای در خدمت بهداشت و درمان/ دستاوردهایی که دیده نمی‌شود

- ۲۰ فروردین ۱۳۸۵ به عنوان نقطه عطفی در تاریخ صنعت هسته‌ای جمهوری اسلامی ایران است. این روز یادآور غرور ملی ایرانیان در دستیابی به قدرت هسته‌ای با وجود انواع تحریم‌های ظالمانه علیه ایران است.

در این تاریخ خبر دستیابی ایران به فناوری صلح آمیز هسته‌ای و زنجیره کامل غنی سازی اورانیوم، اعلام شد. این خبر موجب حیرت همگان شد و رژیم آمریکا و غرب که خواستار انحصار این فناوری در دستان خود بودند، بهانه‌گیری‌هایی را از سر گرفتند.

هرساله در این تاریخ، دانشمندان و دست‌اندرکاران صنعت هسته‌ای تلاش کرده‌اند که با رونمایی از دستاوردهای علمی و صلح آمیز انرژی هسته‌ای، عدم وابستگی جمهوری اسلامی ایران را به غربی‌ها، نشان بدهند.

امسال نیز از این قاعده مستثنی نبوده و در آیینی، با حضور رئیس جمهور و رئیس سازمان انرژی اتمی، دستاوردهای سازمان انرژی اتمی ایران در استان‌های مرکزی، اصفهان، البرز، تهران و قم، رونمایی و افتتاح شد.

طراحی، ساخت و راه‌اندازی فاز دوم واحد‌های تولید صنعتی ترکیبات دوتره در خنداب اراک، بهره‌برداری از اورژانس پرتویی، سوانح و سوختگی اراک، بهره‌برداری از ۶ طرح فناوری هسته‌ای در زمینه غنی‌سازی در نطنز، طراحی، ساخت و بهره‌برداری از لیزر‌های دیسک ۵ و ۱۰ کیلووات فیبر، افتتاح مرکز ملی فناوری‌های کوانتومی ایران در تهران، طراحی، ساخت و بهره‌برداری از سانتریفیوژ مورد نیاز سازمان انتقال خون ایران، کسب دانش و تولید ۱۱۰ زیست مولکول ایزوتوپی مورد نیاز در کیت‌های غربالگری نوزادان، تولید نیمه صنعتی غناسنج آنلاین هگزافلوراید اورانیوم، تولید چهار رادیو داروی درمانی و تشخیصی، طراحی و ساخت دستگاه اسپین‌تست، ساخت و مونتاژ نمونه اول ماشین سانتریفیوژ IR۹S و IR۹-۱B و طراحی و ساخت لیزر پرینت سه بعدی فلزات تعدادی از جمله طرح‌هایی بودند که افتتاح شدند.

علی‌اکبر صالحی رئیس سازمان انرژی اتمی در مراسم افتتاح، رونمایی و راه اندازی ۱۳۳پروژه و دستاورد این سازمان در سال 1399 که در محل مجموعه تاریخی سعدآباد برگزار شد، گفت: به عنوان نمونه می‌توان به تولید سانتریفیوژ مورد نیاز مرکز انتقال خون، تولید ۱۱۰ ریز مولکول ایزوتوپی مورد استفاده در کیت غربالگری نوزادان، تولید صنعتی تیتانیوم گرید پزشکی مورد استفاده در ساخت اینفنومنتی کاشتنی در بدن انسان و تولید چند رادیوداروی جدید اشاره کرد.

معاون رئیس جمهور از ارتباطات امن کوانتومی به عنوان دستاورد دیگری از متخصصان حوزه علوم و فنون هسته‌ای نام برد.

برخی از دستاوردهای عبارتند از:

 افتتاح مرکز ملی فناوری‌های کوانتومی ایران

هر کجا که نیاز به انتقال اطلاعات به‌صورت رمزدار باشد، فناوری کوانتومی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ازجمله این حوزه‌ها می‌توان به مخابرات، دفاعی، ارتباطات بانکی، پزشکی، کامپیوتر، تصویربرداری، هوش مصنوعی، حسگرها، ساعت اتمی، رادار، بیولوژی و زیست‌شناسی و... اشاره کرد.

2- طراحی، ساخت و راه‌اندازی فاز دوم واحدهای تولید صنعتی ترکیبات دوتره در مجتمع آب سنگین خنداب

تلاش‌های سازمان انرژی اتمی در جهت تولید آب سنگین و حلال‌های دوتره و نشاندار از سال ۱۳۸۸ تاکنون منجر به موفقیت در تولید بیش از ۱۸۰ نوع ترکیب ایزوتوپی فوق خالص جهت مصارف NMR، پزشکی، دارویی و صنعتی و فروش بیش از ۴۵ نوع از این ترکیبات به آزمایشگاه‌ها و مراکز تحقیقاتی داخل کشور شده است.

همچنین اخیراً تولید و فروش برخی از این ترکیبات با توجه به تقاضای خریداران خارجی از سطح آزمایشگاهی فراتر رفته و به حد صنعتی رسیده یا در شرف رسیدن است و در طی سال‌های اخیر علاوه بر خودکفایی در تأمین نیاز داخلی، موفق به صادرات متناوب تعدادی از این محصولات به خارج از کشور شده است.

در همین راستا و با توجه به اهمیت تولید و استفاده از بنزین دوتره و کاربرد عمده آن در تولید و ساخت OLEDهای مورد استفاده در صفحات نمایشی، مشکل پایداری پایین OLEDها برطرف شده و امروز استفاده از OLEDهای دوتره، توسط پیشتازان صنعت التراونیک، به سرعت در حال گسترش است.

در تولید این محصول، به‌رغم عدم وجود صنعت مشابه در کشور، کلیه مراحل دانشی و اجرایی اعم از تحقیقات و تولید آزمایشگاهی، طراحی مفهومی و تفصیلی، ساخت تجهیزات مکانیکی، نصب و لوله‌کشی تجهیزات، طراحی برق، ابزار دقیق و برنامه نویسی، ساخت پکینگ‌ها، شستشوی شیمیایی، راه‌اندازی نهایی و بهره‌برداری با تکیه بر دانش بومی، توسط متخصصین سازمان انرژی اتمی ایران انجام پذیرفته است که از این منظر یک دستاورد در صنعت کشور محسوب می‌شود.

- طراحی، ساخت وبهره‌برداری از ایستگاه تصفیه خوراک هگزا فلوراید اورانیوم (A1320:Feed Purification) در مجتمع غنی‌سازی نطنز

- بهبود کیفیت فرآیند غنی‌سازی و بهینه سازی در شرایط فرآیندی

- ضرورت جداسازی ناخالصی‌های خوراک ورودی به مجموعه نطنز انواع گازهای سبک مانند گاز HF و هوا

- کاهش اثرات مخرب ناخالصی‌های خوراک بر کارکرد نرمال و بهینه ماشین‌های سانتریفیوژ در فرآیند غنی‌سازی

- گازدهی زنجیره کامل 164 ماشین سانتریفیوژ نیمه صنعتی IR6 با Kg SWU/year10 

- آغاز گازدهی فاز اول 30 ماشین زنجیره شاهد سانتریفیوژ IR6S با توان جداسازی Kg SWU/year6

- آغاز تست مکانیکی ماشین سانتریفیوژ IR9 با توان جداسازی Kg SWU/year50

- طراحی و تولید نسل‌های جدید ماشین‌های سانتریفیوژ، یکی از مهمترین عناصر جهت بهینه سازی چرخه سوخت و غنی سازی است. کشور عزیزمان ایران که یکی از معدود کشورهای صاحب تکنولوژی طراحی و تولید ماشین‌های سانتریفیوژ است، از همان سال‌های ابتدایی و با سرعتی مناسب در حال مدرن‌سازی ماشین‌های سانتریفیوژ مورد استفاده جهت غنی سازی اورانیوم توسط کارشناسان و متخصصان جوان و نخبه است.

ماشین IR9 ماشینی فوق بحرانی و پیشرفته‌ترین ماشین جمهوری اسلامی ایران است که به حول و قوه الهی تا بحال دو نمونه از این ماشین تولید شده و مراحل تست تک ماشین با موفقیت به پایان رسیده است.

- تجهیز و راه‌اندازی خط تولید ماشین‌های نسل جدید در مجتمع شهید احمدی‌روشن (بعد از حادثه تروریستی)

- همانگونه که استحضار دارید در سال 1394 مرکز مدرن سانتریفیوژ ایران مطابق استانداردهای جهانی ساخته شده و به بهره‌برداری رسید. لیکن از آنجا که فعالیت‌های صلح‌آمیز نظام مقدس جمهوری اسلامی ایران در تضاد با منافع دشمنان قسم خورده آن است، در تیرماه 1399 طی یک اقدام تروریستی بزدلانه قسمتی از زیرساخت‌های این مرکز تخریب شد.

بلافاصله با مجاهدت شبانه روزی مدیران جهادی در کمترین زمان ممکن، تمامی ظرفیت‌ها و تجهیزات موجود بهینه‌سازی شده و مرکز جدید مونتاژ ماشین‌های سانتریفیوژ جهت تولید آماده بهره‌برداری است. با این اقدام که در آن از تمام توان بومی سازی کشور استفاده شده است، از این به بعد تولید ماشین‌های سانتریفیوژ جدید بدون وفقه انجام خواهد شد و کوچکترین اخلالی در این روند وجود نخواهد داشت.

- طراحی و ساخت دستگاه لیزر دیسک 10KW، 5KW فیبر و 2KW فیبر به روش تاندم و ترکیب کننده فیبر چهار به یک

- پایان عملیات اجرایی احداث مرکز ملی جداسازی و توسعه کاربرد ایزوتوپ‌های پایدار در فردو و آغاز تجهیز و بهره‌برداری از این مرکز

- طراحی، ساخت و بهره‌برداری از اورژانس پرتویی، سوانح و سوختگی اراک

پروژه اورژانس سوانح، سوختگی و پرتوی اراک با زیر بنای 3200 متر مربع در سه طبقه با محوطه اختصاصی به وسعت 5000 متر مربع پیش‌بینی و احداث گردیده است. این پروژه شامل بخش‌های کاملاً مجزا منطبق بر استاندارهای روز بیمارستانی جهت خدمت رسانی به بیماران سوانح سوختگی و پرتوی است. این اورژانس شامل 10 اتاق BICU (آی سی یوی سوختگی) یک اتاق عمل سرپایی و یک اتاق عمل با رعایت کلیه استاندارهای مربوطه است.

در بخش پرتوی، دارای ده تخت بستری بیماران پرتوی است که قابل تغییر کاربری برای سایر مصدومین را نیز دارد. همچنین این بخش دارای کلیه امکانات رفع آلودگی پرتوی شامل آلودگی‌های خارجی و داخلی با استانداردهای به روز است.

 سانتریفیوژ بانک خون

سانتریفیوژ بانک خون از جمله تجهیزات مهم و استراتژیک سازمان انتقال خون محسوب می‌شود. این دستگاه که تاکنون توسط شرکت‌های خارجی ساخته و تأمین می‌شده است بطور عمده در مراکز فرآوری خون و پلاسما مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این ماشین ظرفیت 12 کیسه خون 750 گرمی را داراست و تا سرعت 4500 دور در دقیقه (6000 برابر شتاب جاذبه زمین) دوران میکند. این دستگاه که مجهیز به سیستم بارکد خوان است، به سیستم کنترل مرکزی مجموعه متصل شده و اطلاعات کیسه‌های خون را به همراه سایر پارامترهای فرآیندی برای سیستم کنترل مرکزی ارسال می‌کند.

دستگاه سانتریفیوژ یخچال‌دار بانک خون، به دلیل شرایط خاص عملکردی و فرآیندی، در زمره سانتریفیوژهای پیشرفته آزمایشگاهی محسوب شده و طراحی و تولید این دستگاه نمونه دیگری از توانمندی متخصصین داخلی برای پاسخگویی به نیازمندی صنایع بهداشت و سلامت جامعه است.

- تولید 110 زیست ملکول ایزوتوپی مورد استفاده در کیت غربالگری نوزدان

غربالگری به روش‌هایی اطلاق می‌شود که طی آن افراد به ظاهر سالمی که از نظر ابتلا به بیماریهای متابولیک در معرض خط بیشتری هستند، از افراد سالم شناسایی می‌شوند و در مراحل بعدی برای تشخیص قطعی بیماری مورد آزمایشات تکمیلی قرار می‌گیرند و روند درمان یا مدیریت بیماری، در روزهای آغازین حیات نوزاد به سرعت آغاز خواهد شد.

غربالگری در ایران از سال 1384 با غربالگری بیماری کم کاری تیروئید نوزادان در نظام بهداشتی کشور آغاز شد و در سال 1386 با اضافه شدن دو بیماری فنیل‌کتونوری و فاویسم گسترش پیدا کرد و به عنوان یکی از شاخص‌ترین فعالیت‌های بهداشتی در سالهای اخیر مطرح شد. با توسعه تکنیک آنالیزی طیف‌سنجی جرمی متوالی در سال 2000، روش رایج «یک تست – یک آنزیم – یک بیماری» به طور کلی متحول شد و پس از آن برنامه‌های غربالگری در مقیاس وسیع در کشورهای آمریکا، استرالیا و عربستان آغاز شد و امروز بیش از 70 کشور دنیا برنامه غربالگری نوین با تکنیک طیف سنجی جرمی را دنبال می‌کنند.

با اجرای برنامه‌های غربالگری جنینی و نوزادان، شاخص کلی سلامت IMR (مرگ شیرخواران) 30 تا 50 درصد کاهش خواهد داشت. در حال حاضر آزمایشگاههای غربالگری نوین در کشور با بهره‌گیری از تکنیک طیف سنجی جرمی و تاین استانداردهای دوتره مورد نیاز در قالب کیت‌های آنالیزی از شرکت‌های تأمین کننده خارجی، نیاز داخلی کشور را پاسخگو هستند.

لیکن هزینه بالای کیت‌های غربالگری و نیز محدودیت‌های تجاری موجود در زمینه تأمین کیت غربالگری به واسطه تحریم‌های ظالمانه اعمال شده علیه کشور، همگانی کردن غربالگری نوزادان با روش نوین را با محدودیت مواجه کرده است.

با پشتوانه دانش بومی شده تولید ترکیبات دوتره در سازمان انرژی اتمی ایران و نیز در دسترس بودن آب سنگین به عنوان منبع تأمین دوتریم سنتز ترکیبات زیستی دوتره، ساخت استانداردهای نشاندار با ایزوتوپ پایدار مورد نیاز در کیت غربالگری در زمره اهداف واحد تحقیقیات تعریف شد.

با دستاورد حاضر، امروز سازمان انرژی اتمی ایران در زمره معدود تولید کنندگان ترکیبات دوتره مورد استفاده در کیت غربالگری نوزادان در دنیا قرار گرفته است و با کسب دانش فنی ساخت کیت غربالگری، کیت پروتوتایپ آزمایشی تولید شده و مورد مقایسه با نمونه‌های تجاری موجود قرار گرفته است. با تولید کیت غربالگری بیماری‌های متابولیک نوزادان، رویای غربالگری کل موالید در کشور، جامه تحقق پوشیده است.

- تولید نیمه صنعتی غناسنج آنلاین هگزافلوراید اورانیوم TEM

- رادیوداروی تشخیصی Ga-68 FAPI

Ga-68 FAPI:

این رادیودارو برای تشخیص سرطان‌های مری، پستان، کلانژیوکار سینوما و سرطان ریه استفاده می‌شود. همچنین برای تشخیص سرطان سلول‌های کبدی، روده بزرگ، سر و گردن، تخمدان، لوزالمعده و پروستات نیز استفاده شده است.

در مجموع بیش از 40 نوع تومور با این رادیودارو در توموگرافی گسیل پوزیترون (PET) قابل ردیابی و تصویربرداری است.

- رادیوداروی درمانی Lu-177 FAPI

ارزیابی بالینی این رادیودارو هم اکنون با همکاری دانشگاه علوم پزشکی تهران و مشهد و شهید بهشتی تهران در حال انجام است.

 رادیوداروی تشخیصی Ga-68 Pars-Cixafor

Lu-177 FAPI:

Lu-177 FAPI با هدف قرار دادن پروتئین فعال سازی بروبلاست آلفا (FAP) در بیش از 90 درصد از کارسینومای پستان، ریه، روده بزرگ و لوزالمعده بیان می‌شود.

این رادیوداروی درمانی برای درمان سرطان‌های مختلف از جمله کارسینومای پستان، روده بزرگ، ریه و پانکراس استفاده شده و برای استفاده با عوامل هدف قرار دادن گیرنده سوماتواستاتین مورد تأیید قرار گرفته است.

ارزیابی بالینی این رادیودارو هم اکنون با همکاری دانشگاه علوم پزشکی بوشهر، بیمارستان خاتم‌الانبیاء و دانشگاه علوم پزشکی مشهد در حال انجام است.

Ga-68 Pars-Cixafor:

مشخص شده است که CXCR4 یک نوع گیرنده یا رسپتور است که در بیش از 30 نوع سرطان از جمله لنفوم، پستان، لوزالمعده، تخمدان و سرطان ریه (SCLC) بیان می‌شود. در اصل گیرنده کموکین CXCR4 یک عامل کلیدی برای رشد تومور و متاستاز است.

سرطان ریه (SCLC) نیز یک نوع سرطان است که در حدود 51% از کل سرطان‌های ریه را شامل می‌شود و عمدتاً افراد سیگاری به این نوع بیماری مبتلا می‌شوند. SCLC نظر بالینی از سایر موارد تومورهای ریوی متمایز است، بسیار تهاجمی بوده و سریع در بدن متاستاز می‌دهد.

رادیوداروی جدید Ga-68 Pars-Fusin، یک رادیوداروی جدید تشخیصی است که گیرنده‌های از نوع CXCR4 را به طور هوشمند شناسایی کرده و تومورهایی که این نوع گیرنده در آن بیان می‌شود را با متد توموگرافی گسیل پوزیترون (PET) تشخیص میدهد. متدی که بسیار انتخابی عمل کرده و تقریباً آلترناتیوی برای آن وجود ندارد.

ارزیابی بالینی این رادیودارو هم اکنون با همکاری دانشگاههای علوم پزشکی تهران و مشهد در حال انجام است.

 طراحی و ساخت فانتوم حجمی ژرمانیوم 

در تصویربرداری با دستگاه‌های PET Scan با استفاده از تابش‌های ساطع شده از مواد رادیواکتیو پوزیترون دهنده‌ای که نیمه عمر کوتاهی دارند مانند 18F یا 68Ga تصاویری از قسمت‌های مختلف بدن تهیه می‌شود.

دستگاه PET یکی از سیستم‌های پیشرفته تصویربرداری است که توانمندی‌های بی‌نظیری در تشخیص بیماری‌های سرطان، مغز و اعصاب و قلب و عروق دارد. از این رو نیازمند ابزارهای کالیبراسیونی متفاوتی میباشد. یکی از این ابزارها فانتوم استوانه‌ای ژرمانیوم – 68 بوده که به صورت روزانه دستگاه را مورد آزمون عملکردی قرار می‌دهد.

هدف از انجام این آزمون‌ها تشخیص زود هنگام هرگونه خرابی به عنوان مثال خرابی ماژول آشکارساز، نرمال سازی‌های دوبعدی و سه بعدی، تصاویر آزمایشی سیستم‌ها و ... است.

فانتوم استوانه‌ای ژرمانیوم 68 برای انجام مقاصد فوق توسط متخصصین سازمان انرژی اتمی ایران تهیه و تولید شده و پس از گذراندن تأییدیه‌های کنترلی و تضمینی به مراکز پزشکی هسته‌ای دارای دستگاه‌های PET برای کالیبره ارسال می‌شود.

 رونمایی از لیزر پرینتر سه بعدی