Изотопы в медицине и биологии Изотопы в медицине

Радиоактивные изотопы нашли широкое применение в научных исследованиях, в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, биологии и химии. В настоящее время их производят в больших количествах. [c.68]

Среди ядер, представляющих интерес для биологии и медицины и обладающих спином I = 1/2, наряду с можно назвать ядра С и Однако естественное содержание изотопа С составляет лишь 1 % по отношению к изотопу С спин которого/ О, а изотопа всего лишь 0,4%. Ядра изотопов Nn Na, спин которых / >1, могут обладать электрическим квадрупольным моментом, их применение в спектроскопии ЯМР весьма ограничено. Основные свойства ядер, представляющих интерес для биологии и медицины, приведены в табл. 1.1. [c.14]

Известно значительное количество стабильных изотопов — с массовыми числами 40 (основной изотоп), 42, 43, 44, 46 и 48. Из числа искусственных изотопов наиболее важным является Са (изотоп с р -излучением незначительной энергии т = 152 дня). Находит применение в качестве меченого атома при исследованиях в сельском хозяйстве, биологии и медицине. Сильно токсичен. [c.413]

Открытие и изучение изотопов оказало большое влияние на развитие физики, химии и других естественных наук. Многие радиоактивные изотопы нашли широкое применение в физике, геологии, технике, в разнообразных научных исследованиях, в биологии и медицине. Радиоактивные изотопы применяются для изучения износа деталей машин и инструмента, для автоматического контроля за ходом производственных процессов, контроля качества продукции, для изучения строения молекул и механизмов химических реакций, для исследования явлений диффузий в газах, жидкостях [c.23]

Из числа искусственно-радиоактивных изотопов калия отметим который находит применение в качестве радиоактивного индикатора в сельском хозяйстве, биологии и медицине. [c.402]

В научных исследованиях — в химии, медицине, биологии, металловедении и др. — при определении переходов вещества или элемента из одного материала (соединения, раствора, сплава, ткани растения, органа тела и т. п.) в другой также используют радиоактивные изотопы. При этом к химическому соединению, используемому в исследовании, примешивают определенное количество такого же соединения, но содержащего атомы радиоактивного изотопа. Химическое поведение последних практически ничем не отличается от поведения стабильных изотопов. Радиоактивные изотопы своим излучением метят вещество, интересующее исследователя, указывают на его присутствие. Поэтому такой прием обнаружения веществ получил название метода меченых атомов или метода радиоактивных индикаторов. [c.33]

Вероятно, в дальнейшем радиоактивные нуклиды в качестве меченых атомов будут наиболее широко применяться в биологии и медицине. В человеческом организме содержится такое большое количество соединений, включающих многие элементы — углерод, водород, азот, кислород, серу и др., что состояние, в котором находится органическое вещество, определить крайне трудно. Однако если в состав того или иного органического соединения ввести радиоактивный нуклид, то за перемещением его в организме можно наблюдать путем измерения радиоактивности. Для этой цели особенно пригоден радиоактивный нуклид углерод-14, имеющий период полураспада около 5000 лет. Он подвергается медленному распаду с испусканием бета-лучей, и количество данного изотопа в образце можно определить, измеряя бета-активность. Большие количества С можно легко получить в ядерном реакторе при действии на азот медленных нейтронов uN-fJn- 1 с + 1Н [c.616]

Среди стабильных изотопов ядро атома водорода обладает наибольшим значением гиромагнитного отношения. Так как чувствительность метода возрастает с ростом магнитного момента и большинство биологических объектов состоит из соединений, в состав которых входят атомы водорода (человеческое тело, например, на 60% состоит из воды), то спектры ЯМР на ядрах имеют особое значение в биологии и медицине. Такие распространенные изотопы, как и С, обладают нулевым ядерным спином, и они не могут быть обнаружены с помощью метода ЯМР. [c.14]

Бурное развитие атомной техники привело к возникновению новой отрасли химической промышленности, производящей соединения с повышенным содержанием изотопов самых различных элементов. Тем самым обеспечена возможность широкого использования метода меченых атомов, позволившего выяснить многие кардинальные вопросы химии, физики, биологии и медицины, а также решить ряд научно-технических проблем. [c.5]

Книга полезна учёным, инженерам, работающим с изотопами, для знакомства со смежными областями науки и технологии. Понимание перспектив методов получения и применения изотопов необходимо специалистам ряда других областей, где изотопы найдут применение в ближайшем будущем. Книга может служить справочным и учебным пособием для студентов и аспирантов, специализирующихся в ядерной физике, физике и химии изотопных эффектов, изотопных методах биологии и медицины. [c.1]

Полезные свойства изотопов далеко не исчерпываются проведением анализов. В целом можно сказать, цитируя [5], что они представляют собой инструмент, с помощью которого можно осуществить определённую деятельность лучше, легче, быстрее, проще и дешевле, чем с помощью конкурирующих методов, причём некоторые измерения вообще невозможно выполнить без применения изотопов, поскольку для них просто нет альтернативы . Более того, в ряде случаев оказываются незаменимыми и находят разнообразное применение получаемые искусственным путём несуществующие в природе вещества и материалы моноизотопного состава. В настоящее время радиоактивные и стабильные изотопы и соединения, приготовленные на их основе, широко используются в самых разнообразных отраслях современной науки и техники в биологии и медицине, экспериментальной физике и ядерной энергетике, в сельском хозяйстве и исследованиях окружающей среды. [c.11]

Ядерная медицина, базирующаяся на использовании радиоактивных изотопов в форме радиофармацевтических препаратов (РФП), источников излучения закрытого типа, а также на внешнем облучении, позволяет проводить многие исследования, диагностические и терапевтические процедуры лучше, проще и быстрее, чем любые другие традиционные методы. В некоторых случаях методам ядерной медицины вообще нет альтернативы. Эффективность этих методов основана на достижениях таких фундаментальных наук, как ядерная физика, химия, биология, а также результатах развития техники ускорителей и новых диагностических систем (сцинтиляционные камеры, однолучевые и позитрон-эмиссионные томографы, низкоэнергетические детекторы типа многопроволочных камер и т.д.). В настоящее время для научно-исследовательских, диагностических и терапевтических целей применяют около 200 различных радиоактивных изотопов, период полураспада которых составляет от нескольких минут до нескольких лет. Эти изотопы имеют преимущественно искусственное происхождение за счёт образования в реакциях взаимодействия заряженных частиц или нейтронов с веществом мишени. Радиоактивные изотопы получают в ядерных реакторах (реакторные изотопы), на ускорителях (циклотронные изотопы) и с помощью генераторов короткоживущих изотопов (генераторные изотопы). Некоторые изотопы, в основном изотопы долгоживущих и трансурановых элементов, могут быть получены при переработке отработавшего ядерного топлива. [c.548]

Метод меченых атомов приобрел большое значение во многих областях науки. Особенно широко он используется в биологии и медицине. Радиоактивные изотопы нашли также широкое применение при изучении ряда важнейших проблем химии и физики. В настоящее время известны работы по применению радиоактивных изотопов при исследовании реакций изотопного обмена, изучении строения и прочности молекул, при исследовании механизма и кинетики химических реакций, механизма катализа, адсорбции, диффузии, трения, при изучении проблем аналитической химии, электрохимии и т. д. За последнее время меченые атомы начали применяться для исследования и контроля промышленных процессов. [c.337]

Большое значение имеют комплексоны в биологии и медицине. Эти соединения достаточно эффективны при выведении из живых организмов токсичных металлов, в том числе радиоактивных изотопов и продуктов их распада. Они применяются также для удаления радиоактивных веществ с зараженных ими поверхностей. Использование комплексонов и комплексонатов в некоторых отраслях сельского хозяйства дает возможность регулировать содержание металлов в почвах и предотвращать хлороз растений. Кроме того, комплексоны широко применяются в текстильной, кожевенной, пищевой, бумажной промышленности, в производстве металлов, лаков, красок, каучуков, в очистке нефти, воска, жиров и т. д. [c.10]

По химическим свойствам радиоактивные изотопы почти не отличаются от стабильных. Поэтому они используются в качестве меченых атомов, позволяющих по измерению их радиоактивности следить за поведением всех атомов данного элемента и за их передвижением. Радиоактивные изотопы щироко применяются в научных исследованиях, в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, биологии и химии. В настоящее время их получают в больщих количествах. [c.33]

При внесении смеси радиоактивных и нерадиоактивных атомов элемента в какую-либо среду (внутрь живого организма и т. д.) каждый атом радиоактивного изотопа, подвергаясь радиоактивному распаду, сигнализирует в форме излучения о местопребывании и движении всей массы атомов данного элемента. Он является своего рода меткой , с помощью которой можно проследить за поведением всех атомов данного элемента, за их перемещением. Метод меченых атомов в настоящее время нашел широкое применение в различных областях науки — в биологии, химии, медицине, в технике и сельском хозяйстве. Применение этого метода позволило расширить границы изучения поведения элементов в различных процессах, полнее изучить сложные процессы, протекающие в живых организмах (см. гл. XXIX). [c.106]

Способность комплексонов связывать следы ионов тяжелых металлов, катализирующих окисление ряда органических соединений, обеспечивает возможность применения комплексонов в качестве антиоксидантов. На этом же принципе основано применение комплексонов как стабилизаторов при хранении крови [4]. Большое значение имеют комплексоны в биологии и медицине. Эти соединения достаточно эффективны при выведении из организма токсичных металлов, в том числе радиоактивных изотопов и продуктов их распада [5—17]. [c.292]

Вероятно, наиболее широкое применение в качестве меченых атомов изотопы будут и впредь находить в области биологии и медицины. В человеческом организме содержатся такие большие количества элементов — углерода, водорода, азота, кислорода, серы и др., что очень трудно определить состояние органического вещества в нем. Но если в состав органического соединения ввести радиоактивный изотоп, то за перемещением такого соединения в организме уже можно наблюдать путем измерения радиоактивности. Для этой цели особенно пригоден радиоактивный изотоп углерод-14, имеющий период полураспада около 5000 лет. Он подвергается медленному распаду с испусканием бета-лучей, и количество данного изотопа в образце можно определить, измеряя бета-активность. Большие количества этого изотопа легко можно приготовить в ядерном реакторе при действии на азот медленных нейтронов [c.736]

Методом газовой хроматографии анализируют нефтяные и рудничные газы, воздух, продукцию основной химии и промышленности органического синтеза, нефть и продукты ее переработки, многочисленные металлорганические соединения и т. д. Методы газовой хроматографии пригодны для разделения изотопов некоторых элементов, например водорода. Хроматография газов используется в биологии и медицине, в технологии переработки древесины, в лесохимии и пищевой промышленности, в технологии некоторых высокотемпературных процессов и многих других. Газовая хроматография может быть применена для анализа жидкостей после перевода их в пар в условиях работы хроматографической колонки. [c.338]

Радиоактивный кальций широко используют в биологии и медицине в качестве изотопного индикатора при изучении процессов минерального обмена в живом организме. С его помощью установлено, что в организме происходит непрерывный обмен ионами кальция между плазмой, мягкими тканями и даже костной тканью. Большую роль сыграл Са также при изучении обменных процессов, происходящих в почвах, и при исследовании процессов усвоения кальция растениями. С помощью этого же изотопа удалось обнаружить источники загрязнения стали и сверхчистого железа соединениями кальция в процессе выплавки. [c.306]

Последние два десятилетия характеризуются крупными успехами в развитии ядерной физики и прежде всего осуществлением управляемой цепной реакции деления ядер атомов тяжелых элементов, Создание ядерного реактора и усовершенствование техники ускорения заряженных частиц открыли широкие возможности для получения искусственных радиоактивных изотопов, которые находят все большее применение в химии, медицине, биологии, технике и промышленности. Если сначала радиоактивные изотопы использовались в основном в качестве индикаторов или источников излучения, то сейчас они превращаются в доступное средство контроля различных технологических процессов и управления этими процессами. [c.6]

Открытие И изучение изотопов оказало большое влияние на все последующее развитие физики, химии и других естественных наук. Многие радиоактивные изотопы нашли широкое применение в физике, геологии, в технике, в разнообразных научных исследованиях, в биологии и медицине. Радиоактивные изотопы применяются для изучения износа деталей машин и инструмента, для автоматического контроля за ходом производственных процессов, контроля качества продукции, для изучения строения молекул и механизма химических реакций, для исследования явлений диффузии в газах, жидкостях и твердых телах, изучения коррозии металлов, кинетики кристаллизации, растворимости трудно растворимых солей, процессов адсорбции и многих других вопросов. Особенно большое значение изотопы имеют для изучения обмена веществ в растительных и животных организмах, диагностики и лечения многих заболеваний. Обычно для решения различных задач применяют определенный изотоп данного элемента, отличающийся своей массой от средней массы атомов этого элемента в природных соединениях или отличающийся от них радиоактивностью. Такой изотоп (изотопный индикатор) вводят в процесс и в различных его стадиях контролируют содержание изотопа. [c.23]

В научных исследованиях — в химии, медицине, биологии, металловедении и др. — при необходимости определения переходов вещества или элемента из одного материала (соединения, раствора, сплава, ткани растения, органа тела и т. п.) в другой также используют радиоактивные изотопы. При этом к химическому соединению, используемому в исследовании, примешивают определенное количество такого же соединения, но содержащего атомы радиоактивного изотопа. [c.29]

Сравнительно полный перечень применений изотопов (стабильных и радиоактивных) для изучения органических реакций был дан Бурром и охватывает период до 1954 г. [301]. Применение изотопов в биологии и медицине рассматривалось в работах Арнстайна и Бентли [68]. [c.471]

Тяжёлая вода, характеризуясь высокой теплоёмкостью, являясь апро-тонным растворителем, обладает также низким сечением захвата тепловых нейтронов дейтерием а = 0,0015 барн), которое в 200 раз меньше, чем для лёгкого изотопа водорода — протия а = 0,3 барн). Тяжёлая вода по замедляющей способности в отношении нейтронов в 3-4 раза эффективнее графита. Отмеченные обстоятельства обеспечивают использование тяжёлой воды в качестве теплоносителя и замедлителя нейтронов в энергетических и исследовательских ядерных реакторах, в ЯМР-спектроскопии, в фундаментальных научных исследованиях, связанных с изучением структуры атомного ядра. Тяжёлая вода, так же как и входящий в её состав дейтерий, широко используется при производстве большой гаммы дейтерий содержащих меченых химических соединений, широко применяющихся в медицине, биологии, в различных отраслях химии, в ядерной физике, в ЯМР и других видах спектроскопии. В виде дейтерида лития дейтерий входит в состав термоядерного оружия. По общему убеждению специалистов, в будущем дейтерий наряду с тритием станет компонентом топлива энергетических термоядерных реакторов, в первом поколении которых будет осуществлена реакция синтеза Т (В, п) Не + 17,6 МэВ. Эта реакция в сравнении с другими реакциями синтеза, предполагающими участие изотопов водорода, характеризуется наибольшим энерговыделением и, как следствие, наименьшим расходом дейтерия (100 кг/год на 1 ГВт электрической мощности). [c.210]

Изотопные индикаторы (меченые атомы) содержат изотопы, которые по своим свойствам (радиоактивности, атомной массе) отличаются от других изотопов данного элемента. И. и. добавляют к химическому соединению или смеси, где находится исследуемый элемент поведение И. и. характеризует поведение элемента в исследуемом процессе. В качестве И. и, используют как стабильные (устойчивые) изотопы, так и радиоактивные (неустойчивые) изотопы. Для регистрации радиоактивных И. и. применяют счетчики, ионизационные камеры нерадиоактивные изотопы регистрируют с помощью масс-спектрографов. Л1етод И.и. применяют в химии, биологии, медицине, металлургии. Они позволяют проследить круговорот какого-либо элемента в природе, в процессе обмена веществ в организме, в химических реакциях, в производственных процессах. [c.55]

Хроматография — наиболее часто используемый аналитический метод. Новейшими оматографическими методами можно опрвд шпъ газообразные, жидкие и твердые вещества с молекулярной массой от единиц до 10 . Это могут быть изотопы водорода, ионы металлов, сингетические полимеры, белки и др. С помощью хроматографии получена обширная информация о строении и свойствах органических соединений многих классов. Применение хроматографических методов для разделения белков оказало огромное влияние на развитие современной биохимии. Хроматографию с успехом применяют в исследовательских и клинических целях в самых разных областях биологии и медицины, в фармацевтике и криминалистике дпя терапевтического мониторинга в связи с ростом нелегального употребления наркотиков, идентификации антибиотиков и отнесения их к той или иной группе антибактериальных препаратов, дпя определения наиболее важных классов пестицидов и дпя мониторинга окружающей среды. Такие достоинства как универсальность, экспрессность и чувствительность делают хроматографию важнейшим аналитическим методом. Более десяти работ (1957—1980), выполненных с применением хроматографических методов, были удостоены Нобелевских премий среди авторов методических работ, удостоенных премий, А. Тизелиус (1948), А. Мартин и Р. Синдж (1956). [c.265]

Ф. X. последних десятилетий характеризуется след, чертами. В результате развития квантовой химии мн. проблемы хим. строения в-в и механизма р-ций решаются на основании теор. расчетов. Наряду с этим широко используются физ. методы исследования — рентгеноструктурный авализ, дифракция электронов, спектроскопия в видимой, УФ и ИК областях, ЯМР, ЭПР, ядерный гамма-резонанс (эффект Мессбауэра), методы, основанные на примен. стабильных и радиоа . изотопов, и др. Приложение Ф. х. к исследованию превращений орг. в-в привело к выделению новой отрасли знания — физической орг. химии, центральной задачей к-рой является выяснение связи между строением в-в и их реакц. способностью. Ф. х. получает все возрастающее значение для биологии и медицины, она является теор. основой хим. технологии. [c.621]

Самое широкое использование в качестве меченых атомов изотопы нашли в биологии и в медицине. Человеческий организм содержит такие большие количества элементов — углерода, водорода, азота, кислорода, серы и т. д., что очень трудно проводить анализ на содержание в нем небольшого количества того или иного органического вещества. Одпако органршеское соединение, в состав которого введен радиоактивный изотоп, можпо проследить в организме измерением радиоактивности. Для этой цели особенно пригоден радиоактивный изотоп С . Этот изотоп имеет период полураспада около. 5568 лет. Оп подвергается медленпому распаду с испусканием Р-лучей, и количество данного изотопа в образце можно определить измерением Р-активпостп. Большие количества этого изотопа легко можно приготовить в урановом реакторе при действии па азот медленных нейтронов [c.548]

Верховская И. Н. Искусственно-радиоактивные изотопы и применение их в биологии и медицине. Усп. совр. биол. , 23, 335, 1947. [c.175]