İnsan Vücudunu İncelemede İzotoplar Nasıl Önemlidir?

İzotoplar, çekirdeklerinde farklı sayıda nötron bulunan aynı elementin atomlarıdır; insan vücuduna girdiklerinde radyasyon veya başka yollarla tespit edilebilirler. Gelişmiş ekipmanlarla birlikte kullanılan izotoplar, tıp uzmanlarına vücuda güçlü bir "pencere" verir. Hastalıkları teşhis etmelerine, biyolojik süreçleri incelemelerine ve canlılarda ilaçların hareketini ve metabolizmasını araştırmalarına izin verir. insanlar.

İzotoplar kararlı veya kararsız olabilir; kararsız olanlar radyasyon yayar ve kararlı olanlar yaymaz. Örneğin, kararlı karbon-12 atomu, Dünya'daki tüm karbonun yüzde 98,9'unu oluşturur; Daha nadir karbon-14 izotopu radyoaktif olduğundan ve zamanla değiştiğinden, bilim adamları bunu bazen eski biyolojik örneklerin ve malzemelerin yaşını belirlemek için kullanırlar. Kimyasal olarak, kararlı ve kararsız izotoplar hemen hemen aynı şekilde hareket eder ve doktorların biyolojik aktiviteleri izlemek için kullanılan ilaçlarda kararlı olanların yerine radyoaktif atomları değiştirmesine izin verir. Kütle spektrometresi adı verilen bir cihazla kolayca tanımlanabilen kararlı izotoplar, araştırmacıların radyoaktivite istenmediğinde kan ve dokudaki koşulları belirlemesine yardımcı olur.

Kararlı izotoplar, beslenme bilimcilerinin minerallerin vücuttaki hareketini izlemelerine yardımcı olur. Örneğin, demir için dört kararlı izotoptan, demir-56 doğal olarak yaklaşık yüzde 92'yi oluşturur ve en nadir olanı yüzde 0,3 ile demir-58'dir. Bir bilim adamı, test deneğine demir-58 dozları verir ve kandaki ve diğer biyolojik örneklerdeki farklı demir izotoplarının miktarını izler. Demir-58, demir-56'dan daha ağır olduğu için, bir kütle spektrometresi onları kolayca ayırt eder. İlk örnekler daha fazla demir-56 gösterecek, ancak zamanla demir-58, demir-58'de önemli miktarlarda bulunacaktır. çeşitli dokular ve maddeler, bilim insanının deneğin vücudunun nasıl doğru bir şekilde ölçülmesini sağlar demiri işler.

Pozitron Emisyon Tomografisi, radyoaktif izotopların kullanımı yoluyla organ ve dokuların üç boyutlu görüntülerini üretir. Flor-18 gibi izotoplar, vücuttan geçen ve bir dedektöre geçen bir enerji biçimi olan gama radyasyonu yayar. Şekerle birleştirildiğinde ve bir hastaya verildiğinde, flor, bir kişinin matematik problemleri üzerinde çalışan beyin bölgeleri gibi, şekeri aktif olarak metabolize eden dokulara göç eder. PET taramaları bu vücut kısımlarını net bir şekilde gösterir. Bir doktor, farklı metabolizma seviyelerini gözlemleyerek, tümörler ve bunama gibi anormalliklerin açıklayıcı belirtilerini belirleyebilir.

Miyokardiyal Perfüzyon Görüntüleme taraması, PET taramasına benzer bir yöntemle, ancak kalbi gerçek zamanlı olarak izlemek için görüntüler üretmek için radyoaktif izotoplar kullanır. Stanford Üniversite Hastanesi'ne göre, teknik, teknesyum-99 veya talyum-201 gibi izotopları kullanıyor. Bu izotoplar bir damara enjekte edilir ve kalbe giden yolu bulur. Özel bir kamera yayılan gama ışınlarını alır ve dinlenme ve stres koşullarında atan kalbin bir görüntüsünü oluşturarak doktorun organın sağlığını değerlendirmesini sağlar.