Рентгеноконтрастные средства на основе нано - и микрочастиц танталатов редкоземельных элементов

В настоящее время для контрастирования органов и систем организма человека широко применяются йодсодержащие рентгеноконтрастные средства (РКС), которые имеют ряд недостатков.
Они оказывают токсические воздействие на систему крови, печень, почки, поджелудочную железу, центральную нервную систему, эндокринную систему (в особенности на щитовидную железу).
Имеют местно-раздражающее действие на слизистые оболочки, в том числе эпителий трахеобронхиального «дерева», печеночных и панкреатических протоков, эндотелий артериальных, венозных, лимфатических сосудов и сердца, мозговые оболочки.
Вызывают различные виды аллергических реакций, в том числе и анафилактический шок.

Поэтому проводится поиск эффективных РКС, у которых отсутствуют отмеченные недостатки, пригодные для применения рентгеновского излучения с энергией в интервале 20 – 100 кэВ.
Этим условиям удовлетворяют ортотанталаты элементов III группы Периодической системы, в частности, состава:
MTaO4 , где M это
La - лантан,
Y - итрий,
Lu - лютеций .

Синтез субстанций проводили из соответствующих оксидов в твердой фазе при температуре 1450 – 1500°С.
Синтезированы новые рентгеноконтрастные субстанции − фазы переменного состава La1-хGdхTaO4, имеющие различные размеры микрочастиц (Sуд~0,04м2/г).

In vitro оценивали контрастные свойства синтезированных субстанций в сравнении с урографином и стандартной водной суспензией сульфата бария.
Гелевые суспензии готовили с концентрациями 10%.
Сравниваемые РКС помещали в стеклянные флаконы емкостью 10 мл. Рентгенографию проводили на аппарате РУМ-20М (40кВ, 40мА, 0,12с) при различных физико-технических условиях, кассета размером 18х24 см. Экспонированную рентгеновскую пленку обрабатывали по обычной технологии. Плотность почернения пленки измеряли на микроденситометре MD 100.

. Наименьшая величина почернения (наибольшая контрастность) наблюдается для субстанции La0,92Gd0,18TaO4.
Изменяя количественный состав субстанций, содержащий одни и те же химические элементы, можно
плавно изменять контрастность РКС.
плотность почернения изображений на пленке флаконов

Block diagram of the “Nanobeam 2” installation

Photo of the “Nanobeam-2” installation

Технические характеристики установки «Нанобим»

Фотография мишени с меткой развертки пучка и крупными частицами
Мишень YSZ
Мишень ZnO

Методы анализа нанопорошков
Рентгенофазовый
ВЕТ- анализ
ТЭМ высокого разрешения

Фото нанопорошков LaTaO4
с удельной поверхностью Sуд ~ 165 м2/г.

РФА нанопорошков LaTaO4
с удельной поверхностью Sуд ~ 165 м2/г.

Фото нанопорошков YTaO4
с удельной поверхностью Sуд ~ 185 м2/г.

РФА нанопорошков LaTaO4
с удельной поверхностью Sуд ~ 185 м2/г.