Isotoper
Isotoper för en viss elementdefinitioner finns en mängd olika atomer med samma antal protoner, men olika antal neutroner. />
isotoper som förekommer naturligt i en organism eller injicerat kan användas för avbildning inre struktur och funktion. Detta inkluderar, men är inte ensamt, starkt radioaktivt, kortlivade isotoper.
Längre livslängd radioisotoper är användbara för att placera organismer i den geologiska rekord, medhjälp bestämning av evolutionära priser.
Nuclear Magnetic Resonance Imaging (NMRI)
NMRI är en visualisering teknik som används för bild inre kroppsliga struktur och funktion. Isotoper som förekommer naturligt i kroppen som har ett magnetiskt moment kommer precess kring en axel längs ledning av en stark extern magnetfält. Väteisotoper i vatten molekyler i kroppen är vanliga.
Protoner med ett magnetiskt moment anger ett tillstånd av excitation när magneterna i NMRI skannern är påslagen. När det magnetiska fält är avstängda, protonerna släppa sin exciteringsenergi vid frekvenser resonans radio som upptäcks av NMRI skannern. Skillnad i vävnader är mätbara eftersom protoner i olika vävnader återvända till sitt jämviktstillstånd i olika takt. Placering av fysiologiska strukturer kan bestämmas genom att variera magnetiska fält, och eftersom resonansfrekvenser skiljer av styrkan i det magnetiska fältet, och därigenom av avståndet till magneterna.
Eftersom skillnaden i vävnad kan avbildas , så kan blodflödet, vilket har varit till nytta för exempelvis kartläggning hjärnfunktion.
radioaktiva isotoper
Radioisotopic märkning är den injektion av radioaktiva isotoper i ett system och kartläggning loppet av det injicerade ämnet med en scanner .
Ett känt exempel är positronemissionstomografi (PET) scan. Om den injicerade spårämne är fludeoxiglukos (FDG), sedan imaging kommer att visa vävnad metabolisk aktivitet, eftersom FDG liknar glukos och skulle vara spetsade med positron-strålande radioaktiva isotopen fluor-18.
Eftersom olika molekyler absorberas av olika sorters vävnad, har en bred arsenal av radionuclei samlats. Till exempel fosfor-32 och -33 är används för att märka nukleotider, grundläggande enheter för DNA. Natrium-22 och klorid-36 används för att studera jontransport. Tritium och svavel-35 används för att märka aminosyror och proteiner.
In vivo undersökningar ersätta med fluorescerande färger där det är möjligt, att undvika onödig exponering för radioaktivitet i patienten.
Stabil märkning av isotoper
Stabil märkning av isotoper är märkning av isotoper men utan användning av radioaktiva isotoper.
Ett exempel är stabila isotopen märkning med aminosyror i cellkultur (SILAC), i vilken två cellpopulationer matas aminosyror med hjälp av olika isotoper. Istället för att upptäcka radioaktivitet i ett enda prov (till exempel en patient), två (nonradioactive) isotoperna som används i skilda kulturer är deriverbara i vikt. Specifikt är viktskillnaden upptäckts av masspektrometri.
Eftersom SILAC kan spåra aminosyrametabolismen och proteinsyntes är det värdefullt att studera signalering mellan celler, protein-protein interaktioner och reglering av genuttryck.
radiometrisk åldersbestämning
radiometrisk åldersbestämning är användningen av de kända dämpfaktor på en isotop som hittills införandet av isotopen. Radiokoldatering dating, som används för att fastställa åldern på kolhaltiga material, är den mest kända exemplet på radiometrisk åldersbestämning.
Till exempel är den instabila isotopen kol-14 förnyas i den övre atmosfären genom kosmisk strålning. Om man vet från träd ring eller glacial is prover kärna ur atmosfären förhållandet mellan kol-12 och kol-14 förtäras av levande organismer vid en viss tidpunkt, då kan man korrekt uppskatta åldern på djuret förblir så långt tillbaka som 26. 000 år sedan.
För äldre prover som fossiler, andra radiometriska dateringsmetoder finns tillgängliga, som gör det möjligt att dra av räntor av evolutionära förändringar.
