विषय
आइसोटोप एक ही तत्व के परमाणु होते हैं जिनकी न्यूक्लियनों में अलग-अलग संख्या में न्यूट्रॉन होते हैं; जब मानव शरीर में पेश किया जाता है, तो उन्हें विकिरण या अन्य तरीकों से पता लगाया जा सकता है। परिष्कृत उपकरणों के साथ संयोजन में उपयोग किए जाने वाले आइसोटोप, चिकित्सा पेशेवरों को शरीर में एक शक्तिशाली "खिड़की" देते हैं, जिससे उन्हें बीमारियों का निदान करने, जैविक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने और जीवित लोगों में दवाओं के आंदोलन और चयापचय की जांच करने की अनुमति मिलती है।
स्थिर और अस्थिर समस्थानिक
समस्थानिक स्थिर या अस्थिर हो सकते हैं; अस्थिर लोग विकिरण का उत्सर्जन करते हैं, और स्थिर वाले नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, स्थिर कार्बन -12 परमाणु पृथ्वी पर सभी कार्बन का 98.9 प्रतिशत बनाता है; क्योंकि दुर्लभ कार्बन -14 आइसोटोप रेडियोधर्मी है और समय के साथ बदलता है, वैज्ञानिक कभी-कभी प्राचीन जैविक नमूनों और सामग्रियों की आयु निर्धारित करने के लिए इसका उपयोग करते हैं। रासायनिक रूप से, स्थिर और अस्थिर समस्थानिक बहुत ही कार्य करते हैं, जिससे डॉक्टरों को जैविक गतिविधियों का पता लगाने के लिए उपयोग की जाने वाली दवाओं में स्थिर रेडियोधर्मी परमाणुओं को स्थानापन्न करने की अनुमति मिलती है। स्थिर आइसोटोप, एक द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर नामक उपकरण से आसानी से पहचाना जाता है, जब रेडियोधर्मिता वांछनीय नहीं है, तो शोधकर्ता रक्त और ऊतक में स्थिति निर्धारित करने में मदद करते हैं।
पोषण अनुसंधान
स्थिर आइसोटोप पोषण वैज्ञानिकों को शरीर के माध्यम से खनिजों के आंदोलन की निगरानी करने में मदद करते हैं। उदाहरण के लिए, लोहे के लिए चार स्थिर समस्थानिकों में, लौह -56 प्राकृतिक रूप से लगभग 92 प्रतिशत होता है, और सबसे दुर्लभ लौह -58 0.3 प्रतिशत पर होता है। एक वैज्ञानिक लौह -58 की एक परीक्षण विषय खुराक देता है और रक्त और अन्य जैविक नमूनों में विभिन्न लौह समस्थानिकों की मात्रा पर नज़र रखता है। क्योंकि लौह -58 लौह -56 से भारी है, एक मास स्पेक्ट्रोमीटर उन्हें आसानी से अलग करता है। प्रारंभिक नमूनों में अधिक लौह -56 दिखाई देगा, लेकिन समय के साथ, विभिन्न ऊतकों और पदार्थों में महत्वपूर्ण मात्रा में लौह -58 पाए जाएंगे, जिससे वैज्ञानिक को यह मापने की अनुमति मिलती है कि विषय के शरीर लोहे को कैसे संसाधित करता है।
पीईटी स्कैन
पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी रेडियोधर्मी समस्थानिक के उपयोग के माध्यम से अंगों और ऊतकों की तीन आयामी छवियां पैदा करती है। आइसोटोप, जैसे कि फ्लोरीन -18, गामा विकिरण को बंद कर देते हैं - ऊर्जा का एक रूप है जो शरीर के माध्यम से और एक डिटेक्टर में गुजरता है। जब चीनी के साथ संयुक्त और एक रोगी को दिया जाता है, तो फ्लोरीन उन ऊतकों में स्थानांतरित हो जाता है जो चीनी को सक्रिय रूप से चयापचय कर रहे हैं, जैसे कि गणित की समस्याओं पर काम करने वाले व्यक्ति में मस्तिष्क के क्षेत्र। पीईटी स्कैन इन शरीर के अंगों को स्पष्ट रूप से दिखाता है। चयापचय के विभिन्न स्तरों का अवलोकन करके, एक डॉक्टर असामान्यताओं जैसे ट्यूमर और मनोभ्रंश के लक्षण बता सकता है।
एमपीआई स्कैन
एक मायोकार्डिअल परफ्यूजन इमेजिंग स्कैन एक पीईटी स्कैन के समान विधि में छवियों का उत्पादन करने के लिए रेडियोधर्मी आइसोटोप का उपयोग करता है, लेकिन वास्तविक समय में हृदय की निगरानी के लिए। स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी अस्पताल के अनुसार, तकनीक आइसोटोप जैसे कि टेक्नेटियम -99 या थैलियम -2012 को नियुक्त करती है। इन समस्थानिकों को एक शिरा में अंतःक्षिप्त किया जाता है और हृदय तक उनका रास्ता खोजा जाता है। एक विशेष कैमरा उत्सर्जित गामा किरणों को उठाता है और आराम करने और तनाव की स्थिति में धड़कते हुए दिल की छवि उत्पन्न करता है, जिससे डॉक्टर को अंग के स्वास्थ्य का मूल्यांकन करने में सक्षम बनाया जाता है।