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Isótopos são átomos do mesmo elemento que possuem números diferentes de nêutrons em seus núcleos; quando introduzidos no corpo humano, eles podem ser detectados por radiação ou outros meios. Os isótopos, usados em conjunto com equipamentos sofisticados, dão aos profissionais médicos uma "janela" poderosa para o corpo, permitindo diagnosticar doenças, estudar processos biológicos e investigar o movimento e o metabolismo de medicamentos em pessoas vivas.
Isótopos estáveis e instáveis
Os isótopos podem ser estáveis ou instáveis; os instáveis emitem radiação, e os estáveis, não. Por exemplo, o átomo estável de carbono-12 representa 98,9% de todo o carbono da Terra; como o isótopo mais raro do carbono-14 é radioativo e muda com o tempo, os cientistas o utilizam para determinar a idade de espécimes e materiais biológicos às vezes antigos. Quimicamente, isótopos estáveis e instáveis agem da mesma maneira, permitindo que os médicos substituam átomos radioativos por átomos estáveis em drogas usadas para rastrear atividades biológicas. Isótopos estáveis, facilmente identificados com um dispositivo chamado espectrômetro de massa, ajudam os pesquisadores a determinar condições no sangue e nos tecidos quando a radioatividade não é desejável.
Pesquisa em Nutrição
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 naturalmente responsável por cerca de 92%, e o mais raro é o ferro-58, com 0,3%. Um cientista administra ao sujeito do teste doses de ferro-58 e monitora as quantidades de diferentes isótopos de ferro no sangue e outras amostras biológicas. Como o ferro-58 é mais pesado que o ferro-56, um espectrômetro de massa os diferencia facilmente. As primeiras amostras mostrarão mais ferro-56, mas, com o tempo, o ferro-58 será encontrado em quantidades significativas em vários tecidos e substâncias, permitindo que o cientista meça com precisão como o corpo do sujeito processa ferro.
Exames PET
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 açúcar e administrado a um paciente, o flúor migra para os tecidos que estão metabolizando ativamente o açúcar, como áreas do cérebro de uma pessoa que trabalha com problemas de matemática. As varreduras PET mostram essas partes do corpo em detalhes claros. Observando os diferentes níveis de metabolismo, o médico pode identificar sinais indicadores de anormalidades, como tumores e demência.
Varreduras MPI
Uma varredura de imagens de perfusão do miocárdio usa isótopos radioativos para produzir imagens em um método semelhante a uma varredura PET, mas para monitorar o coração em tempo real. Segundo o Stanford University Hospital, a técnica emprega isótopos como o tecnécio-99 ou o tálio-201. Esses isótopos são injetados na veia e chegam ao coração. Uma câmera especializada capta os raios gama emitidos e produz uma imagem do coração pulsante em condições de repouso e estresse, permitindo que um médico avalie a saúde do órgão.