Innhold
Isotoper er atomer av det samme elementet som har forskjellige antall nøytroner i kjernene sine; når de blir introdusert i menneskekroppen, kan de oppdages ved stråling eller på andre måter. Isotopen, brukt sammen med sofistikert utstyr, gir medisinsk fagpersonell et kraftig "vindu" inn i kroppen, slik at de kan diagnostisere sykdommer, studere biologiske prosesser og undersøke bevegelse og metabolisme av medikamenter hos levende mennesker.
Stabile og ustabile isotoper
Isotoper kan være stabile eller ustabile; de ustabile avgir stråling, og de stabile ikke. For eksempel utgjør det stabile karbon-12-atomet 98,9 prosent av alt karbon på jorden; fordi den sjeldnere karbon-14 isotopen er radioaktiv og endrer seg over tid, bruker forskere den for å bestemme alderen til noen ganger gamle biologiske prøver og materialer. Kjemisk, stabile og ustabile isotoper fungerer omtrent det samme, slik at leger kan erstatte radioaktive atomer med stabile stoffer i medisiner som brukes til å spore biologiske aktiviteter. Stabile isotoper, lett identifisert med en enhet som kalles et massespektrometer, hjelper forskere med å bestemme forhold i blod og vev når radioaktivitet ikke er ønskelig.
Ernæringsforskning
Stabile isotoper hjelper ernæringsforskere med å overvåke bevegelsen av mineraler gjennom kroppen. For eksempel, av de fire stabile isotoper for jern, utgjør jern-56 naturlig nok omtrent 92 prosent, og den sjeldneste er jern-58 med 0,3 prosent. En forsker gir doser med jern-58 doser og overvåker mengden av forskjellige jernisotoper i blod og andre biologiske prøver. Fordi iron-58 er tyngre enn iron-56, skiller et massespektrometer dem lett. Tidlige prøver vil vise mer jern-56, men over tid vil jern-58 bli funnet i betydelige mengder i forskjellige vev og stoffer, slik at forskeren nøyaktig kan måle hvordan individets kropp bearbeider jern.
PET-skanninger
Positron Emission Tomography produserer tredimensjonale bilder av organer og vev ved bruk av radioaktive isotoper. Isotopen, som fluor-18, avgir gammastråling - en form for energi som går gjennom kroppen og inn i en detektor. Når det kombineres med sukker og blir gitt til en pasient, migrerer fluoren til de vevene som aktivt metaboliserer sukker, for eksempel områder i hjernen hos en person som jobber med matteproblemer. PET-skanninger viser disse kroppsdelene i tydelig detalj. Ved å observere de forskjellige nivåene av metabolisme, kan en lege identifisere fortelle tegn på abnormiteter som svulster og demens.
MPI-skanninger
En skanning med myokard perfeksjon Imaging bruker radioaktive isotoper for å produsere bilder på en metode som ligner på en PET-skanning, men for å overvåke hjertet i sanntid. I følge Stanford University Hospital bruker teknikken isotoper som technetium-99 eller thallium-201. Disse isotopene blir injisert i en blodåre og finner veien til hjertet. Et spesialisert kamera plukker opp de utsendte gammastrålene og produserer et bilde av det bankende hjertet under hvile- og stressforhold, noe som gjør det mulig for en lege å evaluere organets helse.