Изотопи су атоми истог елемента који у језгрима имају различит број неутрона; када се унесу у људско тело, могу се открити зрачењем или на други начин. Изотопи, који се користе заједно са софистицираном опремом, пружају медицинским радницима моћан „прозор“ у тело, омогућавајући им да дијагностикују болести, проучавају биолошке процесе и истражују кретање и метаболизам лекова у животу људи.
Стабилни и нестабилни изотопи
Изотопи могу бити стабилни или нестабилни; нестабилни емитују зрачење, а стабилни не. На пример, стабилни атом угљеника-12 чини 98,9 процената целокупног угљеника на Земљи; јер је ређи изотоп угљеника-14 радиоактиван и временом се мења, научници га користе за одређивање старости понекад древних биолошких примерака и материјала. Хемијски, стабилни и нестабилни изотопи делују приближно исто, омогућавајући лекарима да замене радиоактивне атоме стабилним у лековима који се користе за праћење биолошких активности. Стабилни изотопи, који се лако идентификују помоћу уређаја названог масени спектрометар, помажу истраживачима да утврде стање у крви и ткиву када радиоактивност није пожељна.
Нутритион Ресеарцх
Стабилни изотопи помажу научницима из прехране да прате кретање минерала кроз тело. На пример, од четири стабилна изотопа за гвожђе, гвожђе-56 природно чини око 92 процента, а најређи је гвожђе-58 са 0,3 процента. Научник даје испитаници дозе гвожђа-58 и надгледа количине различитих изотопа гвожђа у крви и другим биолошким узорцима. Будући да је гвожђе-58 теже од гвожђа-56, масени спектрометар их лако разликује. Рани узорци ће показати више гвожђа-56, али с временом ће се гвожђе-58 наћи у значајним количинама у разна ткива и супстанце, омогућавајући научнику да тачно измери како тело субјекта обрађује гвожђе.
ПЕТ скенирање
Позитронска емисиона томографија даје тродимензионалне слике органа и ткива употребом радиоактивних изотопа. Изотопи, попут флуора-18, одају гама зрачење - облик енергије који пролази кроз тело и прелази у детектор. Када се комбинује са шећером и даје пацијенту, флуор мигрира у она ткива која активно метаболизирају шећер, као што су подручја мозга код особе која ради на математичким проблемима. ПЕТ скенирање јасно приказује ове делове тела. Посматрајући различите нивое метаболизма, лекар може препознати контролне знаке абнормалности као што су тумори и деменција.
МПИ скенира
Скенирање перфузијске слике миокарда користи радиоактивне изотопе за стварање слика методом сличном ПЕТ скенирању, али за надгледање срца у реалном времену. Према Универзитетској болници Станфорд, техника користи изотопе попут технецијума-99 или талијума-201. Ови изотопи се убризгавају у вену и проналазе пут до срца. Специјализована камера узима емитоване гама зраке и ствара слику срца које куца у условима одмора и стреса, омогућавајући лекару да процени здравље органа.