Περιεχόμενο
Τα ισότοπα είναι άτομα του ίδιου στοιχείου που έχουν διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων στους πυρήνες τους. όταν εισάγονται στο ανθρώπινο σώμα, μπορούν να ανιχνευθούν με ακτινοβολία ή με άλλα μέσα. Τα ισότοπα, που χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με εξελιγμένο εξοπλισμό, δίνουν στον ιατρικό προσωπικό ένα ισχυρό "παράθυρο" στο σώμα, επιτρέποντάς τους να διαγνώσουν ασθένειες, να μελετήσουν βιολογικές διεργασίες και να διερευνήσουν την κίνηση και το μεταβολισμό των ναρκωτικών στους ζωντανούς ανθρώπους.
Σταθερά και ασταθή ισότοπα
Τα ισότοπα μπορεί να είναι σταθερά ή ασταθή. οι ασταθείς εκπέμπουν ακτινοβολία και οι σταθερές δεν το κάνουν. Για παράδειγμα, το σταθερό άτομο άνθρακα-12 αποτελεί το 98,9% του συνόλου του άνθρακα στη Γη. επειδή το σπανιότερο ισότοπο άνθρακα-14 είναι ραδιενεργό και αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, οι επιστήμονες το χρησιμοποιούν για να καθορίσουν την ηλικία των αρχαίων βιολογικών δειγμάτων και υλικών. Χημικά, σταθερά και ασταθή ισότοπα δρουν πάρα πολύ τα ίδια, επιτρέποντας στους γιατρούς να υποκαθιστούν ραδιενεργά άτομα για σταθερά σε φάρμακα που χρησιμοποιούνται για τον εντοπισμό βιολογικών δραστηριοτήτων. Σταθερά ισότοπα, εύκολα ταυτοποιημένα με μια συσκευή που ονομάζεται φασματόμετρο μάζας, βοηθούν τους ερευνητές να καθορίσουν τις συνθήκες στο αίμα και τον ιστό όταν η ραδιενέργεια δεν είναι επιθυμητή.
Έρευνα για τη διατροφή
Τα σταθερά ισότοπα βοηθούν τους επιστήμονες της διατροφής να παρακολουθούν την κίνηση των ορυκτών μέσω του σώματος. Για παράδειγμα, από τα τέσσερα σταθερά ισότοπα για το σίδηρο, ο σίδηρος-56 αντιπροσωπεύει φυσικά περίπου το 92%, και ο σπανιότερος είναι ο σίδηρος-58 στο 0,3%. Ένας επιστήμονας δίνει μια υπό εξέταση δόση σιδήρου-58 και παρακολουθεί τις ποσότητες διαφορετικών ισοτόπων σιδήρου στο αίμα και σε άλλα βιολογικά δείγματα. Επειδή ο σίδηρος-58 είναι βαρύτερος από τον σίδηρο-56, ένα φασματόμετρο μάζας τις διακρίνει εύκολα. Τα πρώιμα δείγματα θα παρουσιάσουν περισσότερο σίδηρο-56, αλλά με την πάροδο του χρόνου ο σίδηρος-58 θα βρεθεί σε σημαντικές ποσότητες σε διάφορους ιστούς και ουσίες, επιτρέποντας στον επιστήμονα να μετρήσει με ακρίβεια πώς επεξεργάζεται το σώμα του σώματος.
PET Scans
Η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων παράγει τρισδιάστατες εικόνες οργάνων και ιστών μέσω της χρήσης ραδιενεργών ισότοπων. Τα ισότοπα, όπως το φθόριο-18, αποδίδουν ακτινοβολία γάμμα - μια μορφή ενέργειας που περνά μέσα από το σώμα και σε έναν ανιχνευτή. Όταν συνδυάζεται με τη ζάχαρη και χορηγείται σε έναν ασθενή, το φθόριο μεταναστεύει σε εκείνους τους ιστούς που μεταβολίζουν ενεργά τη ζάχαρη, όπως οι περιοχές του εγκεφάλου σε ένα άτομο που εργάζεται σε μαθηματικά προβλήματα. Οι σαρώσεις PET δείχνουν αυτά τα μέρη του σώματος με σαφήνεια. Παρατηρώντας τα διαφορετικά επίπεδα μεταβολισμού, ένας γιατρός μπορεί να εντοπίσει ενδεικτικά σημεία ανωμαλιών, όπως όγκων και άνοιας.
MPI σαρώνει
Μια σάρωση απεικόνισης Myocardial Perfusion Imaging χρησιμοποιεί ραδιενεργά ισότοπα για την παραγωγή εικόνων με μια μέθοδο παρόμοια με τη σάρωση PET, αλλά για την παρακολούθηση της καρδιάς σε πραγματικό χρόνο. Σύμφωνα με το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Stanford, η τεχνική χρησιμοποιεί ισότοπα όπως το technetium-99 ή το thallium-201. Αυτά τα ισότοπα εγχέονται σε μια φλέβα και βρίσκουν το δρόμο τους προς την καρδιά. Μια εξειδικευμένη φωτογραφική μηχανή συλλέγει τις εκπεμπόμενες ακτίνες γάμμα και παράγει μια εικόνα της καρδιάς που τρέχει κάτω από συνθήκες ηρεμίας και πίεσης, επιτρέποντας σε έναν γιατρό να αξιολογήσει την υγεία του οργάνου.