BRIN dan ITB Kembangkan Teknologi Dual-Chamber Radioisotop

BADAN Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) bersama Institut Teknologi Bandung (ITB) mengembangkan terobosan baru dalam produksi radioisotop. Inovasi ini dilakukan melalui penerapan teknologi dual-chamber atau ruang target ganda pada siklotron. 

Teknologi tersebut memungkinkan produksi dua radioisotop penting, yaitu Fluorine-18 (F-18) dan Phosphorus-32 (P-32) secara bersamaan dalam satu kali iradiasi.

F-18 banyak dimanfaatkan dalam dunia medis, khususnya untuk pencitraan kanker menggunakan metode Positron Emission Tomography (PET). Sementara itu, P-32 digunakan dalam terapi beberapa jenis kanker serta berbagai aplikasi di bidang biologi dan pertanian.

Selama ini proses produksi F-18 menghasilkan neutron sekunder yang belum dimanfaatkan secara optimal dan cenderung terbuang. Melalui pendekatan dual-chamber, neutron tersebut dimanfaatkan untuk memicu reaksi pembentukan P-32, sehingga meningkatkan efisiensi proses secara signifikan.

Dosen Politeknik Teknologi Nuklir Indonesia (Poltek Nuklir) BRIN, Imam Kambali, mengatakan bahwa inovasi ini tidak hanya meningkatkan efisiensi produksi, tetapi juga berpotensi memperkuat dukungan terhadap layanan kesehatan.

“Kami memanfaatkan neutron sekunder untuk menghasilkan P-32. Dengan pendekatan ini, satu proses produksi dapat menghasilkan dua radioisotop sekaligus, sehingga lebih efisien dan optimal,” ujarnya, Selasa, Jumat, 24 April 2024. 

Berdasarkan hasil simulasi menggunakan perangkat lunak PHITS dan DCHAIN, desain yang dikembangkan mampu menghasilkan F-18 sekitar 2,23 GBq/μAh dan P-32 sebesar 0,026 MBq/μAh, dengan tingkat kemurnian lebih dari 99,9 persen. Kondisi optimal dicapai pada energi proton sebesar 13 MeV.

Selain aspek efisiensi, penelitian ini juga memperhatikan faktor keselamatan operasional. Hasil analisis menunjukkan bahwa sistem target dapat beroperasi secara aman pada kondisi normal tanpa risiko kerusakan akibat panas berlebih maupun tekanan tinggi.

“Analisis termal dan struktur menunjukkan bahwa sistem tetap aman dioperasikan pada arus 25 μA selama satu jam tanpa melampaui batas suhu maupun kekuatan material,” kata dia. 

Dia menambahkan bahwa inovasi sistem dual-chamber ini dinilai sebagai langkah maju dalam teknologi produksi radioisotop di Indonesia. Selain meningkatkan efisiensi, teknologi ini juga berpotensi memperluas ketersediaan radioisotop untuk kebutuhan diagnosis dan terapi medis.

“Ke depan, teknologi ini diharapkan dapat mendukung pengembangan layanan kesehatan yang lebih baik dan terjangkau, sekaligus memperkuat kemandirian teknologi kedokteran nuklir nasional,” ujarnya.

Penelitian berjudul A Novel Dual-Chamber Cyclotron Target for Simultaneous Production of F-18 and P-32 ini merupakan hasil kolaborasi Imam Kambali bersama Fabian Yoga Prastha dan Zaki Su’ud dari Institut Teknologi Bandung.