Isótopos são átomos do mesmo elemento que possuem diferentes números de nêutrons em seus núcleos; quando introduzidos no corpo humano, podem ser detectados por radiação ou outros meios. Os isótopos, usados em conjunto com equipamentos sofisticados, fornecem aos profissionais médicos uma "janela" poderosa para o corpo, permitindo-lhes diagnosticar doenças, estudar processos biológicos e investigar o movimento e o metabolismo de drogas na vida pessoas.
Isótopos Estáveis e Instáveis
Os isótopos podem ser estáveis ou instáveis; os instáveis emitem radiação e os estáveis não. Por exemplo, o átomo estável de carbono-12 representa 98,9% de todo o carbono da Terra; como o isótopo mais raro do carbono-14 é radioativo e muda com o tempo, os cientistas o usam para determinar a idade de espécimes e materiais biológicos às vezes antigos. Quimicamente, isótopos estáveis e instáveis agem da mesma forma, permitindo aos médicos substituir átomos radioativos por átomos estáveis em drogas usadas para rastrear atividades biológicas. Isótopos estáveis, facilmente identificados com um dispositivo chamado espectrômetro de massa, ajudam os pesquisadores a determinar as condições no sangue e nos tecidos quando a radioatividade não é desejável.
Pesquisa Nutrição
Os isótopos estáveis ajudam os cientistas da nutrição a monitorar o movimento dos minerais pelo corpo. Por exemplo, dos quatro isótopos estáveis para o ferro, o ferro-56 responde naturalmente por cerca de 92%, e o mais raro é o ferro-58 com 0,3%. Um cientista dá a uma cobaia doses de ferro-58 e monitora as quantidades de diferentes isótopos de ferro no sangue e em outras amostras biológicas. Como o ferro-58 é mais pesado que o ferro-56, um espectrômetro de massa os distingue facilmente. As primeiras amostras mostrarão mais ferro-56, mas com o tempo, ferro-58 será encontrado em quantidades significativas em vários tecidos e substâncias, permitindo ao cientista medir com precisão como o corpo do sujeito processa o ferro.
PET scans
A tomografia por emissão de pósitrons produz imagens tridimensionais de órgãos e tecidos por meio do uso de isótopos radioativos. Os isótopos, como o flúor-18, emitem radiação gama - uma forma de energia que passa pelo corpo e chega a um detector. Quando combinado com o açúcar e administrado a um paciente, o flúor migra para os tecidos que estão metabolizando ativamente o açúcar, como as áreas do cérebro de uma pessoa que trabalha com problemas matemáticos. As imagens PET mostram essas partes do corpo em detalhes claros. Ao observar os diferentes níveis de metabolismo, o médico pode identificar sinais reveladores de anormalidades, como tumores e demência.
MPI Scans
Uma varredura de imagem de perfusão miocárdica usa isótopos radioativos para produzir imagens em um método semelhante a uma varredura PET, mas para monitorar o coração em tempo real. De acordo com o Stanford University Hospital, a técnica emprega isótopos como o tecnécio-99 ou o tálio-201. Esses isótopos são injetados em uma veia e chegam ao coração. Uma câmera especializada capta os raios gama emitidos e produz uma imagem do coração batendo em condições de repouso e estresse, permitindo que um médico avalie a saúde do órgão.