Os isótopos são átomos do mesmo elemento que possuem diferentes números de nêutrons em seus núcleos; quando introduzidos no corpo humano, podem ser detectados por radiação ou outros meios. Os isótopos, usados em conjunto com equipamentos sofisticados, dão aos profissionais médicos uma poderosa "janela" no corpo, permitindo que eles diagnostiquem doenças, estudem processos biológicos e investiguem o movimento e o metabolismo de drogas em pessoas vivas.
Estável e Isótopos Instáveis
Os isótopos podem ser estáveis ou instáveis; os instáveis emitem radiação e os estáveis não. Por exemplo, o átomo estável de carbono-12 compõe 98,9% de todo o carbono na Terra; Como o isótopo mais raro do carbono-14 é radioativo e muda com o tempo, os cientistas o usam para determinar a idade de espécimes biológicos e materiais às vezes antigos. Quimicamente, isótopos estáveis e instáveis agem da mesma forma, permitindo que os médicos substituam átomos radioativos por estáveis em drogas usadas para rastrear atividades biológicas. Isótopos estáveis, facilmente identificados com um dispositivo chamado espectrômetro de massa, ajudam os pesquisadores a determinar as condições no sangue e no tecido quando a radioatividade não é desejável.
Pesquisa nutricional
Isótopos estáveis ajudam os cientistas da nutrição a monitorar o movimento de minerais através do corpo. Por exemplo, dos quatro isótopos estáveis do ferro, o ferro-56 é responsável por cerca de 92%, e o mais raro é o ferro-58, a 0,3%. Um cientista dá a um teste doses de ferro-58 e monitora a quantidade de diferentes isótopos de ferro no sangue e em outras amostras biológicas. Como o ferro-58 é mais pesado que o ferro-56, um espectrômetro de massa os diferencia facilmente. Amostras iniciais mostrarão mais ferro-56, mas com o tempo, o ferro-58 será encontrado em quantidades significativas em vários tecidos e substâncias, permitindo ao cientista medir com precisão como o corpo processa o corpo do paciente.
PET Scans
A tomografia por emissão de pósitrons produz imagens tridimensionais de órgãos e tecidos através do uso de isótopos radioativos. Os isótopos, como o flúor-18, emitem radiação gama - uma forma de energia que passa pelo corpo e entra em um detector. Quando combinado com o açúcar e dado a um paciente, o flúor migra para os tecidos que metabolizam ativamente o açúcar, como as áreas do cérebro de uma pessoa que trabalha com problemas de matemática. PET scans mostram essas partes do corpo em detalhes claros. Ao observar os diferentes níveis de metabolismo, um médico pode identificar sinais indicadores de anormalidades, como tumores e demência.
MPI Scans
Um exame de imagem de perfusão miocárdica usa isótopos radioativos para produzir imagens em um método semelhante ao PET, mas para monitorar o coração em tempo real. De acordo com o Hospital da Universidade de Stanford, a técnica emprega isótopos como tecnécio-99 ou tálio-201. Esses isótopos são injetados em uma veia e chegam ao coração. Uma câmera especializada capta os raios gama emitidos e produz uma imagem do coração batendo sob condições de repouso e estresse, permitindo que um médico avalie a saúde do órgão.
