Los isótopos son átomos del mismo elemento que tienen diferentes números de neutrones en sus núcleos; cuando se introducen en el cuerpo humano, pueden detectarse por radiación u otros medios. Los isótopos, utilizados en conjunto con equipos sofisticados, brindan a los profesionales médicos una poderosa "ventana" al cuerpo, lo que les permite diagnosticar enfermedades, estudiar procesos biológicos e investigar el movimiento y metabolismo de las drogas en personas vivas.

Estable e Isótopos Inestables

Los isótopos pueden ser estables o inestables; los inestables emiten radiación y los estables no. Por ejemplo, el átomo estable de carbono 12 constituye el 98.9 por ciento de todo el carbono en la Tierra; Debido a que el isótopo de carbono-14 más raro es radiactivo y cambia con el tiempo, los científicos lo usan para determinar la edad de especímenes y materiales biológicos a veces antiguos. Químicamente, los isótopos estables e inestables actúan de manera muy parecida, lo que permite a los médicos sustituir los átomos radiactivos por átomos estables en fármacos utilizados para rastrear actividades biológicas. Los isótopos estables, identificados fácilmente con un dispositivo llamado espectrómetro de masas, ayudan a los investigadores a determinar las condiciones en la sangre y los tejidos cuando la radioactividad no es deseable.

Nutrition Research

Los isótopos estables ayudan a los científicos nutricionistas a controlar el movimiento minerales a través del cuerpo. Por ejemplo, de los cuatro isótopos estables para el hierro, el hierro-56 representa naturalmente alrededor del 92 por ciento, y el más raro es el hierro-58 al 0.3 por ciento. Un científico le da a un sujeto de prueba dosis de hierro-58 y monitorea las cantidades de diferentes isótopos de hierro en la sangre y otras muestras biológicas. Debido a que el hierro-58 es más pesado que el hierro-56, un espectrómetro de masas los distingue fácilmente. Las primeras muestras mostrarán más hierro-56, pero con el tiempo, el hierro-58 se encontrará en cantidades significativas en diversos tejidos y sustancias, lo que permitirá al científico medir con precisión la forma en que el cuerpo del cuerpo procesa el hierro.

PET Scans

La tomografía por emisión de positrones produce imágenes tridimensionales de órganos y tejidos mediante el uso de isótopos radiactivos. Los isótopos, como el flúor-18, emiten radiación gamma, una forma de energía que pasa a través del cuerpo y llega a un detector. Cuando se combina con azúcar y se administra a un paciente, el flúor migra a los tejidos que metabolizan activamente el azúcar, como áreas del cerebro en una persona que trabaja en problemas matemáticos. Los escaneos PET muestran estas partes del cuerpo en un detalle claro. Al observar los diferentes niveles de metabolismo, un médico puede identificar signos reveladores de anomalías como tumores y demencia.

Escaneos MPI

Un escaneo de imágenes de perfusión miocárdica usa isótopos radiactivos para producir imágenes en un método similar a un escaneo PET, pero para monitorear el corazón en tiempo real. Según el Hospital de la Universidad de Stanford, la técnica emplea isótopos como el tecnecio-99 o el talio-201. Estos isótopos se inyectan en una vena y llegan al corazón. Una cámara especializada capta los rayos gamma emitidos y produce una imagen del corazón palpitante en condiciones de reposo y estrés, lo que permite al médico evaluar la salud del órgano.