Введение.Начало использования изотопов в биомедицинских исследованиях
В первое десятилетие 20 века начались эксперименты, показавшие, что большинство элементов в природе идентичных по своим химическим свойствам состоят из атомов, но отличающимся по массе.
Позже данное наблюдение было объяснено тем, что атомы одного элемента идентифицируются по постоянному числу протонов, но могут отличаться по числу входящих в ядро нейтронов. В тот же период было введено понятие изотопы — стабильные и радиоактивные (табл. 1). Химические свойства изотопов каждого элемента сходны, и их можно считать практически тождественными. В отличие от стабильных, радиоактивные изотопы характеризовались способностью к радиоизлучению того или иного типа и, соответственно, потерей атомарной массы до уровня стабильного изотопа (зачастую иного более легкого элемента). Различие физических свойств изотопов делает возможным их разделение и измерение индивидуальных количеств.Вскоре после этих открытий Хивси (G. de Hevesy) предложил использовать радиоактивные изотопы в биомедицинских исследованиях. Позже, после открытия тяжелого стабильного изотопа
Табл. 1. Сравнительные свойства стабильных и радиоизотопов
| Стабильные изотопы | Радиоактивные изотопы |
| Стабильное присутствие в природе | Получают в результате ядерных реакций |
| Отсутствие радиационной опасности | Радиационные эффекты на окружение |
| Отсутствие ограничений на применение меченых препаратов | Ограничения применения, особенно в отношении человека |
| Сложность определения метки в макромолекулах | Метки просто определяются |
| Дорогостоящее оборудование для исследования меченых соединений | Низкая стоимость определения присутствия метки в образцах |
водорода (2Н, или D) дейтерия, Юри (Н.С.Urey), получивший в 1934 г. за это исследование Нобелевскую премию, выдвинул идею использовать свойства стабильных изотопов в исследованиях динамических процессов метаболизма.
Стабильные изотопы «основных элементов биомолекул» — азота l5N, углерода 13С и кислорода 18О положили начало эпохи изотопных исследование в биологии и медицине.Несколько позже, в 1940-х г., благодаря появлению циклотронов, началось массовое производство радиоактивных изотопов самых разных элементов. Тогда же с открытием сцинцилляторов появилась возможность резкого повышения чувствительности при определении радиоизотопов, что привело.к колоссальному расширению сферы их применения в самых разных областях естествознания.
Интерес к использованию стабильных изотопов в биомедицинских исследованиях вновь усилился в середине 1970-х г., когда успехи в электронном приборостроении привели к созданию совершенного научного оборудования, позволяющего регистрировать и анализировать все более тонкие молекулярные взаимодействия.
2.
Еще по теме Введение.Начало использования изотопов в биомедицинских исследованиях:
- Исследование фармакокинетики и фармакодинамики амидной формы нейропротекторного пептида HLDF-6 с использованием равномерно меченных изотопами водорода соединений
- Параграф первый. Начало заболевания и начало вычисления дня кризиса
- Использование в исследованиях множественно изотопно меченных БАВ
- Биомедицинская модель заболевания
- Особенности анализа биомедицинских данных
- ЗАНЯТИЕ №6 Особенности и общие принципы статистического анализа биомедицинских данных
- Использование D2O при исследованиях биосинтеза холестерина и жирных кислот
- Клинические исследования с использованием ЛТ в сочетании с ГТ
- 2.1. Особенности и общие принципы статистического анализа биомедицинских данных
- Использование индивидуальных дейтерированных белков и нуклеиновых кислот в научных исследованиях
- Клинические исследования аэрозольного введения АБ у пациентов с НПИВЛ
- Использование арабидопсиса как объекта генетических исследований.