sábado, 10 de septiembre de 2011

Isotopos en la medicina

Aplicaciones de los Isotopos


   Existen numerosas aplicaciones que utilizan las diferentes propiedades entre los isótopos de un mismo elemento;


Utilización de las propiedades químicas

  •    En el marcaje isotópico, se usan isótopos inusuales como marcadores de reacciones químicas. Los isótopos añadidos reaccionan químicamente igual que los que están presentes en la reacción, pero después se pueden identificar por espectrometría de masas o espectroscopia infrarroja. Si se usanradioisótopos, se pueden detectar también gracias a las radiaciones que emiten y la técnica se llama marcaje radiactivo o marcaje radioisotópico.
  •    La datación radioactiva es una técnica similar, pero en la que se compara la proporción de ciertos isótopos de una muestra, con la proporción en que se encuentran en la naturaleza.
  •    La sustitución isotópica, se puede usar para determinar el mecanismo de una reacción gracias al efecto cinético isotópico.


Utilización de las propiedades nucleares

  •    Diferentes variedades de espectroscopia se basan en las propiedades únicas de nucleidos específicos. Por ejemplo, la espectroscopia por resonancia magnética nuclear (RMN), permite estudiar sólo isótopos con un spin distinto de cero, y los nucleidos más usados son 1H, 2H,13C y 31P.
  •    La espectroscopia Mössbauer también se basa en las transiciones nucleares de nucleidos específicos, como el 57Fe.
  •    Los radionucleidos, también tienen aplicaciones importantes, las centrales nucleares y armas nucleares requieren cantidades elevadas de ciertos nucleidos. Los procesos deseparación isotópica o enriquecimiento isotópico representan un desafío tecnológico importante.

Radioisótopos


   Los radioisótopos son isótopos radiactivos ya que tienen un núcleo atómico inestable (por el balance entre neutrones y protones) y emiten energía y partículas cuando cambia de esta forma a una más estable. La energía liberada al cambiar de forma puede detectarse con un contador Geiger o con una película fotográfica.
   Cada radioisótopo tiene un periodo de desintegración o semivida características. La energía puede ser liberada, principalmente, en forma de rayos alfa (núcleos de helio), beta (electrones o positrones) o gamma(energía electromagnética).
   Varios isótopos radiactivos inestables y artificiales tienen usos en medicina. Por ejemplo, un isótopo deltecnecio (99mTc) puede usarse para identificar vasos sanguíneos bloqueados. Varios isótopos radiactivos naturales se usan para determinar cronologías, por ejemplo, arqueológicas.

Tipos de Isotopos


   Si la relación entre el número de protones y de neutrones no es la apropiada para obtener la estabilidad nuclear, el isótopo es radiactivo.
   Por ejemplo, en la naturaleza el carbono se presenta como una mezcla de tres isótopos con números de masa 12, 13 y 14: 12C, 13C y 14C. Sus abundancias respecto a la cantidad global de carbono son respectivamente: 98,89%, 1,11% y trazas.
   Los isótopos se subdividen en isótopos estables (existen menos de 300) y no estables o isótopos radiactivos (existen alrededor de 1.200). El concepto de estabilidad no es exacto, ya que existen isótopos casi estables. Su estabilidad se debe al hecho de que, aunque son radiactivos, tienen una semivida extremadamente larga comparada con la edad de la Tierra.

¿Que son los Isotopos?


   Se denominan isótopos a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en masa. La mayoría de los elementos químicos poseen más de un isótopo. Solamente 21 elementos (ejemplos: berilio, sodio) poseen un solo isótopo natural; en contraste, el estaño es el elemento con más isótopos estables.
   Otros elementos tienen isótopos naturales, pero inestables, como el Uranio, cuyos isótopos están constantemente en decaimiento, lo que los hace radiactivos. Los isótopos inestables son útiles para estimar la edad de variedad de muestras naturales, como rocas y materia orgánica. Esto es posible, siempre y cuando, se conozca el ritmo promedio de desintegración de determinado isótopo, en relación a los que ya han decaído. Gracias a este método de datación, conocemos la edad de la tierra. Los rayos cósmicos hacen inestables a isótopos estables de Carbono que posteriormente se adhieren a material biológico, permitiendo así estimar la edad aproximada de huesos, telas, maderas, cabello, etc. Se obtiene la edad de la muestra, no la del propio isótopo, ya que se tienen en cuenta también los isótopos que ya han desintegrado en la misma muestra. Se sabe el número de isótopos desintegrados con bastante precisión, ya que no pudieron haber sido parte del sistema biológico a menos que hubieran sido aún estables cuando fueron absorbidos.