Съдържание
Изотопите са атоми на един и същ елемент, които имат различни ядра неутрони в своите ядра; когато се въведат в човешкото тяло, те могат да бъдат открити чрез радиация или други средства. Изотопите, използвани в комбинация със сложно оборудване, дават на медицинските специалисти мощен „прозорец“ в тялото, което им позволява да диагностицират заболявания, да изучават биологични процеси и да изследват движението и метаболизма на лекарствата при живи хора.
Стабилни и нестабилни изотопи
Изотопите могат да бъдат стабилни или нестабилни; нестабилните излъчват радиация, а стабилните не. Например, стабилният атом въглерод-12 представлява 98,9 процента от целия въглерод на Земята; тъй като по-редкият изотоп въглерод-14 е радиоактивен и се променя с течение на времето, учените го използват, за да определят възрастта на понякога древните биологични образци и материали. Химически стабилните и нестабилни изотопи действат почти по същия начин, което позволява на лекарите да заменят радиоактивните атоми със стабилни в лекарства, използвани за проследяване на биологичната активност. Стабилните изотопи, лесно идентифицирани с устройство, наречено масспектрометър, помагат на изследователите да определят състоянията в кръвта и тъканите, когато радиоактивността не е желателна.
Изследване на храненето
Стабилните изотопи помагат на учените по хранене да наблюдават движението на минералите през тялото. Например от четирите стабилни изотопа за желязо, желязо-56 естествено представлява около 92 процента, а най-рядкото е желязо-58 при 0,3 процента. Учен дава на изпитваните лица дози желязо-58 и следи количествата различни железни изотопи в кръвта и други биологични проби. Тъй като желязо-58 е по-тежко от желязо-56, масспектрометърът ги различава лесно. Ранните проби ще покажат повече желязо-56, но с течение на времето желязо-58 ще бъде открито в значителни количества в различни тъкани и вещества, което позволява на учения да прецени точно как тялото на субекта обработва желязо.
ПЕТ сканиране
Позитронната емисионна томография произвежда триизмерни изображения на органи и тъкани чрез използване на радиоактивни изотопи. Изотопите, като флуор-18, отделят гама-лъчение - форма на енергия, която преминава през тялото и в детектор. Когато се комбинира със захар и се дава на пациент, флуорът мигрира към онези тъкани, които активно метаболизират захарта, като например области на мозъка при човек, работещ по математически проблеми. PET сканирането показва тези части на тялото с ясни детайли. Наблюдавайки различните нива на метаболизма, лекар може да идентифицира показатели за признаци на аномалии като тумори и деменция.
MPI сканира
Сканирането за миокардна перфузия има радиоактивни изотопи за получаване на изображения по метод, подобен на PET сканиране, но за наблюдение на сърцето в реално време. Според университетската болница в Станфорд, техниката използва изотопи като технеций-99 или талий-201. Тези изотопи се инжектират във вена и намират път към сърцето. Специализирана камера взема излъчваните гама-лъчи и създава изображение на биещото се сърце в условия на покой и стрес, което позволява на лекаря да оцени здравето на органа.