동위 원소는 핵에 다른 수의 중성자를 갖는 동일한 원소의 원자입니다. 인체에 유입되면 방사선이나 기타 수단으로 감지 할 수 있습니다. 정교한 장비와 함께 사용되는 동위 원소는 의료 전문가에게 신체의 강력한 "창"을 제공합니다. 질병을 진단하고 생물학적 과정을 연구하며 생활에서 약물의 이동과 신진 대사를 조사 할 수 있습니다. 사람들.
안정적이고 불안정한 동위 원소
동위 원소는 안정하거나 불안정 할 수 있습니다. 불안정한 것은 방사선을 방출하고 안정된 것은 방출하지 않습니다. 예를 들어, 안정된 탄소 -12 원자는 지구상의 모든 탄소의 98.9 %를 차지합니다. 희귀 한 탄소 -14 동위 원소는 방사성이고 시간이 지남에 따라 변하기 때문에 과학자들은이를 사용하여 때때로 고대 생물학적 표본과 물질의 나이를 결정합니다. 화학적으로 안정적이고 불안정한 동위 원소는 거의 동일하게 작용하여 의사가 생물학적 활동을 추적하는 데 사용되는 약물에서 방사성 원자를 안정된 원자로 대체 할 수 있습니다. 질량 분석기라고하는 장치로 쉽게 식별되는 안정 동위 원소는 연구자들이 방사능이 바람직하지 않을 때 혈액과 조직의 상태를 파악하는 데 도움이됩니다.
영양 연구
안정 동위 원소는 영양 과학자가 신체를 통한 미네랄의 이동을 모니터링하는 데 도움이됩니다. 예를 들어 철에 대한 4 개의 안정 동위 원소 중 철 -56은 자연적으로 약 92 %를 차지하고 가장 희귀 한 것은 철 -58 (0.3 %)입니다. 한 과학자가 피험자에게 철분 58을 투여하고 혈액 및 기타 생물학적 샘플에서 서로 다른 철 동위 원소의 양을 모니터링합니다. iron-58은 iron-56보다 무겁기 때문에 질량 분석기로 쉽게 구별 할 수 있습니다. 초기 샘플은 철 -56을 더 많이 보여 주지만 시간이 지남에 따라 철 -58은 다양한 조직과 물질을 통해 과학자는 피험자의 신체가 철을 처리합니다.
PET 스캔
양전자 방출 단층 촬영은 방사성 동위 원소를 사용하여 장기와 조직의 3 차원 이미지를 생성합니다. 불소 -18과 같은 동위 원소는 감마선을 방출합니다. 감마선은 신체를 통과하여 탐지기로 전달되는 에너지의 한 형태입니다. 설탕과 결합되어 환자에게 주어지면 불소는 수학 문제를 연구하는 사람의 뇌 영역과 같이 당을 적극적으로 대사하는 조직으로 이동합니다. PET 스캔은 이러한 신체 부위를 명확하게 보여줍니다. 다양한 수준의 신진 대사를 관찰함으로써 의사는 종양 및 치매와 같은 이상 징후를 확인할 수 있습니다.
MPI 스캔
심근 관류 영상 스캔은 방사성 동위 원소를 사용하여 PET 스캔과 유사한 방법으로 이미지를 생성하지만 실시간으로 심장을 모니터링합니다. Stanford University Hospital에 따르면이 기술은 technetium-99 또는 thallium-201과 같은 동위 원소를 사용합니다. 이 동위 원소는 정맥에 주입되어 심장으로가는 길을 찾습니다. 특수 카메라가 방출 된 감마선을 포착하고 휴식 및 스트레스 상태에서 심장 박동 이미지를 생성하여 의사가 장기의 건강을 평가할 수 있도록합니다.