Sisältö
Isotoopit ovat saman elementin atomeja, joiden ytimessä on eri määrä neutroneja; Kun ne tuodaan ihmiskehoon, ne voidaan havaita säteilyllä tai muulla tavalla. Isotoopit, joita käytetään yhdessä hienostuneiden laitteiden kanssa, antavat lääketieteen ammattilaisille voimakkaan ikkunan kehossa, jolloin he voivat diagnosoida sairauksia, tutkia biologisia prosesseja ja tutkia lääkkeiden liikkumista ja aineenvaihduntaa elävissä ihmisissä.
Vakaat ja epävakaat isotoopit
Isotoopit voivat olla stabiileja tai epävakaita; epästabiili säteilee säteilyä, ja vakaa ei. Esimerkiksi vakaan hiili-12-atomin osuus on 98,9 prosenttia kaikesta maan hiilestä; Koska harvinaisempi hiili-14-isotooppi on radioaktiivinen ja muuttuu ajan myötä, tutkijat käyttävät sitä määrittämään joskus muinaisten biologisten näytteiden ja materiaalien ikää. Kemiallisesti stabiili ja epästabiili isotooppi toimivat suurin piirtein samalla tavoin, jolloin lääkärit voivat korvata radioaktiiviset atomit stabiileilla atomilla lääkkeissä, joita käytetään jäljittämään biologisia aktiivisuuksia. Vakaat isotoopit, jotka voidaan helposti tunnistaa massaspektrometriksi kutsutulla laitteella, auttavat tutkijoita määrittämään veri- ja kudosolosuhteet, kun radioaktiivisuus ei ole toivottavaa.
Ravintotutkimus
Vakaat isotoopit auttavat ravitsemustieteilijöitä seuraamaan mineraalien liikkumista kehossa. Esimerkiksi neljästä raudan pysyvästä isotoopista rauta-56 on luonnollisesti noin 92 prosenttia ja harvinaisin on rauta-58 0,3 prosenttia. Tutkija antaa koehenkilölle annoksia rauta-58: ta ja seuraa erilaisten rauta-isotooppien määriä veressä ja muissa biologisissa näytteissä. Koska rauta-58 on raskaampaa kuin rauta-56, massaspektrometri erottaa ne helposti. Varhaisissa näytteissä on enemmän rauta-56: ta, mutta ajan myötä rauta-58: ta löytyy huomattavina määrinä erilaisissa kudoksissa ja aineissa, mikä antaa tutkijalle mahdollisuuden mitata tarkasti, kuinka kohteen kehossa tapahtuu rauta.
PET-skannaukset
Positroniemissiotomografia tuottaa kolmiulotteisia kuvia elimistä ja kudoksista radioaktiivisten isotooppien avulla. Isotoopit, kuten fluori-18, lähettävät gammasäteilyä - eräänlaista energiaa, joka kulkee kehon läpi detektoriin. Yhdistettynä sokeriin ja potilaalle annettuna fluori siirtyy niihin kudoksiin, jotka metaboloivat aktiivisesti sokeria, kuten matemaattisia ongelmia hoitavan ihmisen aivoalueisiin. PET-skannaukset näyttävät nämä ruumiinosat selvästi yksityiskohtaisesti. Tarkkailemalla aineenvaihdunnan eri tasoja lääkäri voi tunnistaa poikkeavuuksien, kuten kasvainten ja dementian, ilmaisimet.
MPI-skannaukset
Sydänlihaksen perfuusiokuvantamisohjelma käyttää radioaktiivisia isotooppeja kuvien tuottamiseen samalla tavalla kuin PET-skannaus, mutta sydämen tarkkailemiseen reaaliajassa. Stanfordin yliopistollisen sairaalan mukaan tekniikassa käytetään isotooppeja, kuten teknetium-99 tai tallium-201. Nämä isotoopit injektoidaan laskimoon ja löytävät tiensä sydämeen. Erikoistunut kamera poimii säteilevät gammasäteet ja tuottaa kuvan lyövästä sydämestä lepo- ja stressiolosuhteissa, jotta lääkäri voi arvioida elimen terveyttä.