Ізотопи - це атоми одного і того ж елемента, що мають різну кількість нейтронів у ядрах; при введенні в організм людини їх можна виявити радіацією або іншими способами. Ізотопи, що використовуються разом зі складним обладнанням, дають медичним працівникам потужне «вікно» у тіло, що дозволяє їм діагностувати захворювання, вивчати біологічні процеси та досліджувати рух та метаболізм наркотиків у живих Люди.
Стабільні та нестабільні ізотопи
Ізотопи можуть бути стабільними або нестійкими; нестійкі випромінюють, а стабільні ні. Наприклад, стабільний атом вуглецю-12 становить 98,9 відсотка всього вуглецю на Землі; оскільки рідкіший ізотоп вуглецю-14 є радіоактивним і змінюється з часом, вчені використовують його для визначення віку іноді древніх біологічних зразків та матеріалів. Хімічно стабільні та нестабільні ізотопи діють приблизно однаково, дозволяючи лікарям замінювати радіоактивні атоми стабільними в препаратах, що використовуються для відстеження біологічної активності. Стабільні ізотопи, які легко ідентифікувати за допомогою приладу, що називається мас-спектрометром, допомагають дослідникам визначати умови в крові та тканинах, коли радіоактивність небажана.
Дослідження харчування
Стабільні ізотопи допомагають вченим-дієтологам стежити за рухом мінералів по організму. Наприклад, із чотирьох стабільних ізотопів заліза на залізо-56, природно, припадає близько 92 відсотків, а найрідкіснішим є залізо-58 на 0,3 відсотка. Вчений дає досліджуваному дози заліза-58 та контролює кількість різних ізотопів заліза в крові та інших біологічних зразках. Оскільки залізо-58 важче заліза-56, мас-спектрометр їх легко розрізняє. Ранні зразки будуть містити більше заліза-56, але з часом заліза-58 буде знайдено у значних кількостях в різні тканини та речовини, що дозволяє вченому точно виміряти стан тіла суб’єкта переробляє залізо.
ПЕТ сканування
Позитронно-емісійна томографія створює тривимірні зображення органів і тканин за допомогою радіоактивних ізотопів. Ізотопи, такі як фтор-18, видають гамма-випромінювання - форму енергії, яка проходить через тіло і потрапляє в детектор. У поєднанні з цукром та введенні пацієнту фтор мігрує до тих тканин, які активно метаболізують цукор, таких як ділянки мозку у людини, яка працює над математичними проблемами. ПЕТ-сканування показують ці частини тіла чітко докладно. Спостерігаючи за різними рівнями метаболізму, лікар може виявити контрольні ознаки відхилень, таких як пухлини та деменція.
MPI сканує
Сканування міокардіальної перфузійної візуалізації використовує радіоактивні ізотопи для отримання зображень способом, подібним до ПЕТ-сканування, але для моніторингу серця в реальному часі. За даними Стенфордського університетського госпіталю, в цій методиці використовуються такі ізотопи, як технецій-99 або талій-201. Ці ізотопи вводяться у вену і знаходять шлях до серця. Спеціалізована камера знімає випромінені гамма-промені та створює зображення серця, що б’ється, в умовах спокою та стресу, що дозволяє лікареві оцінити стан здоров’я органу.