Isotoper är atomer av samma element som har olika antal neutroner i deras kärnor; när de införs i människokroppen kan de detekteras med strålning eller på annat sätt. Isotoperna, som används i samband med sofistikerad utrustning, ger medicinsk personal ett kraftfullt "fönster" i kroppen, vilket gör det möjligt för dem att diagnostisera sjukdomar, studera biologiska processer och undersöka rörelser och metabolism av droger hos levande människor.
Stabil och instabila isotoper
Isotoper kan vara stabila eller instabila; De instabila strålarna avger strålning, och de stabila gör det inte. Till exempel utgör den stabila kol-12-atomen 98,9 procent av allt kol på jorden; Eftersom den sällsynta kol-14 isotopen är radioaktiv och förändras över tiden använder forskare den för att bestämma åldern i ibland gamla biologiska prover och material. Kemiskt fungerar stabila och instabila isotoper mycket lika, så att läkare kan ersätta radioaktiva atomer för stabila sådana i droger som används för att spåra biologiska aktiviteter. Stabila isotoper som lätt identifieras med en enhet som kallas masspektrometer, hjälper forskare att bestämma förhållandena i blod och vävnad när radioaktivitet inte är önskvärt.
Nutrition Research
Stabila isotoper hjälper näringsforskare att övervaka rörelsen av mineraler genom kroppen. Till exempel av de fyra stabila isotoperna för järn, står järn-56 naturligt för ca 92 procent, och den sällsynta är järn-58 vid 0,3 procent. En forskare ger en testämnesdos av järn-58 och övervakar mängderna av olika järnisotoper i blod och andra biologiska prover. Eftersom järn-58 är tyngre än järn-56, skiljer en masspektrometer dem lätt. Tidiga prover kommer att visa mer iron-56, men över tiden kommer järn-58 att hittas i betydande mängder i olika vävnader och ämnen, vilket gör det möjligt för forskaren att noggrant mäta hur ämnets kropp bearbetar järn.
PET Scans
Positron Emission Tomography producerar tredimensionella bilder av organ och vävnader genom användning av radioaktiva isotoper. Isotoperna, som fluor-18, avger gammastrålning - en form av energi som passerar genom kroppen och in i en detektor. När de kombineras med socker och ges till en patient, migrerar fluor till de vävnader som aktivt metaboliserar socker, såsom hjärnans områden hos en person som arbetar med matematiska problem. PET-skanningar visar dessa kroppsdelar i tydlig detalj. Genom att observera de olika nivåerna av ämnesomsättning kan en läkare identifiera berättande tecken på abnormiteter som tumörer och demens.
MPI-scanningar
