เทคนีเชียม - เจเนอเรเตอร์
(The Technetium -99m Generator)

ชื่อ เทคนีเชียม-99เอ็มเจเนอเรเตอร์ อาจจะไม่เป็นที่คุ้นหูนักสำหรับหลาย ๆ คนนอกแวดวงเวชศาสตร์นิวเคลียร์ (nuclear medicine) หรือแม้แต่บางคนในหมู่นักวิชาการทางด้านนิวเคลียร์ก็ตาม ได้ยินชื่อครั้งแรกอาจนึกไปถึงเครื่องมือหรือเครื่องจักรกลผลิตอะไรสักอย่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเจ้าหน้าที่จัดซื้อของหน่วยงานวิจัยหรือหน่วยงานเวชศาสตร์นิวเคลียร์ของโรงพยาบาลต่าง ๆ หากได้อ่านบทความนี้แล้วโปรดอย่าได้ตีความให้มันเป็นรายการครุภัณฑ์ให้หมอหรือนักวิจัยปวดหัวเล่นอีกต่อไป เพราะว่าจริง ๆ แล้วมันเป็นเพียงวัสดุอุปกรณ์ดังที่เห็นในภาพข้างบน เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่เกิดจากผลพวงของเทคโนโลยีนิวเคลียร์อย่างหนึ่ง มีตัวตนที่แท้จริงเป็นคอลัมน์อะลูมินาโครมาโทกราฟี (alumina chromatography column) เมื่อทำขายเป็นสินค้าก็เพียงแต่นำมาห่อหุ้มด้วยตะกั่วกำบังรังสีและบรรจุลงในภาชนะบรรจุหรือกล่องบรรจุสำเร็จรูป ตัวคอลัมน์ที่ว่านี้ ใช้เป็นตัวดูดซับและแยกสารเคมีที่เป็นไอโซโทปรังสี 2 ชนิดออกจากกันซึ่งในที่นี้ก็คือโมลิบดีนัม-99 (Molybdenum-99 (⁹⁹Mo)) และเทคนีเชียม-99เอ็ม (Technetium-99m (^99mTc)) เนื่องจากทั้ง 2 ชนิดเป็นไอโซโทปรังสีคู่ตัวแม่และตัวลูก (Parent daughter Pair) กันนั่นเอง ในทางวิชาการจะนิยมเรียกชื่อของมันเต็ม ๆ ว่า โมลิบดีนัม-99/เทคนีเชียม-99เอ็มเจเนอเรเตอร์ (⁹⁹Mo/^99mTc –Generator) ซึ่งจะสื่อความหมายได้ชัดเจน

การที่มีผู้คิดค้นสร้าง ⁹⁹Mo/^99mTc–Generator ขึ้นมาให้ได้ใช้งานกันนับว่าได้รับความสะดวกเป็นอย่างมากกับผู้ใช้ เพียงแต่สั่งซื้อ ⁹⁹Mo/^99mTc–Generator ตามขนาดความแรงรังสีที่ต้องการมาวางประจำที่ห้องปฏิบัติการหรือห้องเตรียมยา 1 ชุดก็จะมีไอโซโทปรังสีเทคนีเชียม-99เอ็มใช้งานได้ทุก ๆ วันตลอดสัปดาห์เป็นอย่างน้อย ไอโซโทปรังสีเทคนีเชียม-99เอ็ม มีความสำคัญเป็นอย่างมากในงานเวชศาสตร์นิวเคลียร์เนื่องจากมันได้ถูกนำมาใช้เป็นสารติดตามทางการแพทย์ (medical tracer) สำหรับการตรวจวินิจฉัยโรคหรือตรวจความผิดปกติของอวัยวะหลายอย่างภายในร่างกาย ในจำนวนนี้ประมาณครึ่งหนึ่งของการตรวจวินิจฉัยจะเป็นการกราดตรวจกระดูก (bone scan) ส่วนที่เหลือเป็นการตรวจอวัยวะอื่น ๆ เช่น ไต หัวใจ ปอด หรือ ตับ ทั้งนี้เนื่องจากไอโซโทปรังสีเทคนีเชียม-99เอ็ม มีสมบัติเฉพาะตัวทางนิวเคลียร์ฟิสิกส์และทางชีววิทยาที่เหมาะสมหลายอย่างคือเทคนีเชียม-99เอ็ม สลายให้รังสีแกมมาพลังงาน 140 keV ที่สามารถตรวจวัดด้วยเครื่องมือวัดต่าง ๆ จากภายนอกร่างกายได้ง่าย และไม่เป็นอันตรายต่อผู้ป่วย มีครึ่งชีวิตทางกายภาพ (physical half-life) เพียง 6 ชั่วโมงเทียบกับครึ่งชีวิตทางชีวภาพ (biological half-life) 1 วันทำให้แพทย์มีเวลาเพียงพอที่ตรวจวัดโดยเครื่องมือต่าง ๆ และเมื่อเสร็จแล้วคนไข้ก็สามารถกลับบ้านได้ภายในวันเดียว

ไอโซโทปรังสีเทคนีเชียม-99เอ็ม สามารถเรียกได้ว่าเป็นธาตุที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้น (man-made element) ธาตุหนึ่ง โดยธรรมชาติแล้วไม่มีไอโซโทปรังสีนี้อยู่ แต่เกิดขึ้นจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่นักวิทยาศาสตร์ประดิษฐ์คิดค้นขึ้นมา ถูกค้นพบครั้งแรกโดยเอมีลีโอ เซแกระ (E. Segre) และเกลน ที. ซีบอร์ก (G.T. Seaborg) ในปีค.ศ. 1938 จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เกิดจากการระดมยิงธาตุโมลิบดีนัม (molybdenum (Mo)) ด้วยดิวเทอรอน (deuteron) หรือนิวตรอนช้า (slow neutron) ซึ่งจะได้ molybdenum-99 และสลายให้ Technetium- 99m ตามลำดับ แต่ที่มาของ Molybdenum-99 ที่จะสามารถนำมาพัฒนาเป็น ⁹⁹Mo/^99mTc–Generatorได้ คงจะได้จากปฏิกิริยาแบ่งแยกนิวเคลียสหรือฟิชชัน (nuclear fission) มากกว่าซึ่งมันเกิดมีมาพร้อม ๆ กับการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันของ U-235 แต่ความลี้ลับอันนี้ก็เพิ่งจะถูกค้นพบเมื่อล่วงมาถึงราวปี 1950 ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติบรูกเฮเวน (Brookhaven National Laboratory) ซึ่งได้มีนักวิจัยของหน่วยงานนี้ 2 คนคือ Walter Tucker และ Margaret Greene ริเริ่มนำ Molybdenum-99 มาประดิษฐ์คิดค้นทำเป็น

⁹⁹Mo/^99mTc–Generator ขึ้นมาเป็นครั้งแรก แต่ผู้ที่นำมันมาพัฒนาให้สามารถใช้งานได้ดี เป็นนักวิจัยอีกกลุ่มของหน่วยงานผลิตไอโซโทปกัมมันตรังสี (Radioisotope Production) แห่ง Brookhaven National Laboratory เช่นกันนำโดย Powell Richards และทีมงาน ได้นำ ⁹⁹Mo / ^99mTc –Generator ที่ 2 คนแรกคิดค้น มาพัฒนาต่อจนใช้งานได้ ในขณะนั้น Powell Richards มีความมั่นใจเป็นอย่างมากว่า ไอโซโทปรังสีเทคนีเชียม-99เอ็มนี้ จะต้องมีความสำคัญเป็นอย่างมาก และได้พยายามสร้างความเข้าใจให้กับผู้เกี่ยวข้องในวงการแพทย์ รวมทั้งการนำเสนอบทความทางวิชาการแนะนำให้ใช้เทคนีเชียม-99เอ็ม เป็นสารติดตามในทางการแพทย์เป็นครั้งแรกในการประชุมวิชาการ 7^th International Electronic and Nuclear Symposium เมื่อเดือนมิถุนายน ค.ศ. 1960 ที่กรุงโรม ประเทศอิตาลี และหลังจากนั้นเพียง 1 ปี ^99mMo/^99mTc –Generator ของเขาที่ผลิตจาก Brookhaven National Laboratory ก็ได้ถูกส่งไปทดลองใช้ในทางการแพทย์ในคนไข้เป็นครั้งแรกที่ University of Chicago and Argonne Cancer Research Hospital โดยนักวิจัยที่ชื่อ Paul Harper ซึ่งก็คือคนที่ Powell Richards ได้พบและพูดคุยด้วยเกี่ยวกับผลงานของเขาเมื่อคราวที่เขากำลังเดินทางไปร่วมประชุมที่กรุงโรมเมื่อปี 1960 นั่นเอง

Harper ใช้เทคนีเชียม-99เอ็ม สำหรับตรวจการไหลเวียนของเลือด และยังพบว่าไอโซโทปรังสีนี้ สามารถที่จะนำมาใช้ตรวจวินิจฉัยอวัยวะอื่น ๆ ของคนไข้ได้อีกด้วย การค้นพบของ Harper ไดรับความสนใจจากสถาบันวิจัยต่าง ๆ เป็นอย่างมากโดยเฉพาะในช่วงปี ค.ศ. 1963-1966 เริ่มมีผลงานบทความทางวิชาการตีพิมพ์เผยแพร่ เกี่ยวกับการประยุกต์งานไอโซโทปรังสีเทคนีเชียม-99เอ็มในด้านต่าง ๆ กันอย่างแพร่หลาย หลังจากที่ Brookhaven National Laboratory ได้ถอนตัวจากการผลิต ⁹⁹Mo/^99mTc–Generator ในเชิงการค้าในปี ค.ศ. 1966 ก็ได้มีบริษัทเอกชน 2 รายเข้ามาผลิตออกขายเป็นครั้งแรกคือ Nuclear Consultant, Inc. of St. Louis และ Union Carbide Nuclear Corporation, New York ซึ่งต่อมาบริษัทแรกได้ถูกซื้อกิจการโดยบริษัท Mallinckrodt ที่รู้จักกันดีและได้ดำเนินธุรกิจทางด้านผลิตภัณฑ์สารเภสัชรังสี (Radiopharmaceutical Products) จนมีชื่อเสียงมาจนถึงปัจจุบัน และในช่วงหลายปีมานี้นอกจาก Mallinckrodt ก็ได้มีบริษัทชั้นนำระดับโลกเช่น CIS (ประเทศฝรั่งเศส) หรือ Amersham (ประเทศอังกฤษ) ได้เข้ามาเป็นผู้ผลิตรายใหญ่ ผลิต ⁹⁹Mo/⁹⁹Tc–Generator ส่งขายสู่ภูมิภาคต่าง ๆ ทั่วโลกรวมทั้งประเทศไทย ที่มีศูนย์เวชศาสตร์นิวเคลียร์ และหน่วยงานวิจัยด้านเวชศาสตร์นิวเคลียร์ทั่วประเทศ ที่มีไม่ต่ำกว่า 25 แห่ง หากรวมทั้งโลกแล้วถ้าเฉลี่ยแต่ละแห่งใช้ ⁹⁹Mo/^99mTc–Generator 1 ตัว/สัปดาห์เมื่อคูณจำนวนทั้งหมดใน 1 ปีด้วยราคาขาย (ราคาในปี พ.ศ. 2550 กรุงเทพฯ ขนาด 500 mCi ประมาณ 25,000.บาท/ตัว) ลองคิดดูว่าจะเป็นเงินมหาศาลขนาดไหน และหากว่าปีนี้ Walter Tucker และ Powell Richards ยังไม่ตาย เมื่อได้เห็นตัวเลขจำนวนเงินยอดขายแต่ละปี สองคนนี้คงจะยิ้มไม่ออกแน่นอน เพราะ Brookhaven National Laboratory ได้บันทึกเอาไว้ว่า ผลงานประดิษฐ์ ^99mMo/^99mTc–Generator นี้ไม่ได้มีการจดสิทธิบัตรเอาไว้แต่อย่างใด

เรียบเรียงบางตอนจากบทความเรื่อง Brookhaven History http://www.bnl.gov และข้อมูลจาก Physical Review 54, 772, 1938