Как радиоактивные изотопы используются в медицине?

Радиоактивные изотопы, или радиоизотопы, являются разновидностями химических элементов, которые образуются в результате естественного распада атомов. Облучение радиацией в целом считается вредным для организма человека, однако радиоизотопы представляют большую ценность в медицине, особенно в диагностике и лечении заболеваний.

Ядерная медицина использует радиоактивные изотопы различными способами. Одним из наиболее распространенных применений-это как маячок, в котором радиоизотоп, такие как технеций-99m, принимают внутрь или вводят внутривенно или вдыхается в тело. Затем радиоизотоп циркулирует по телу или поглощается только определенными тканями. Свое распределение можно отслеживать согласно радиации оно дает. Излучаемое излучение может быть захвачено различными методами визуализации, такими как однофотонная эмиссионная компьютерная томография (SPECT) или позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), в зависимости от используемого радиоизотопа. Благодаря такой визуализации врачи могут исследовать приток крови к конкретным органам и оценить функцию органов или рост костей. Радиоизотопы, как правило, имеют короткий период полураспада и обычно распадаются до того, как их излучаемая радиоактивность может привести к повреждению тела пациента.

Терапевтическое применение радиоизотопов обычно направлено на уничтожение клеток-мишеней. Этот подход лежит в основе лучевой терапии, которая обычно используется для лечения рака и других состояний, связанных с аномальным ростом тканей, таких как гипертиреоз. При лучевой терапии рака опухоль пациента бомбардируется ионизирующим излучением, обычно в виде пучков субатомных частиц, таких как протоны, нейтроны или альфа-или бета-частицы, которые непосредственно нарушают атомную или молекулярную структуру ткани-мишени. Ионизирующее излучение вводит разрывы в двухцепочечной молекуле ДНК, в результате чего раковые клетки умирают и тем самым предотвращая их репликацию. В то время как лучевая терапия связана с неприятными побочными эффектами, она обычно эффективна в замедлении прогрессирования рака или, в некоторых случаях, даже вызывает регресс злокачественных заболеваний.

Использование радиоизотопов в области ядерной медицины и радиотерапии значительно продвинулось вперед с момента открытия искусственных радиоизотопов в первые десятилетия 1900-х годов. Искусственные радиоизотопы производятся из стабильных элементов, которые бомбардируются нейтронами. После этого открытия, исследователи начали исследовать потенциальные медицинские применения искусственных радиоизотопов, работа, которая заложила основу для ядерной медицины. Сегодня диагностические и лечебные процедуры с использованием радиоактивных изотопов являются рутинными.