Что такое медицинские изотопы? На школьных уроках химии про изотопы рассказывают не так много и почти никогда — о том, как они могут влиять на живую ткань. Между тем про ядерную медицину слышали, наверное, все: в атомных городах и не только открываются ядерные медицинские центры, а доктора направляют больных на лечение или диагностику радиоактивными изотопами. Как же это работает? Объясняем так, что и ребёнку понятно!
Что такое изотоп?
Изотоп — это атом-супергерой: с виду он может совсем не отличаться от обычного атома, но обладает суперсилой и умеет совершать подвиги.
С точки зрения физики изотопы — это разновидности атома одного химического элемента. Все атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов. Атомы одного химического элемента могут отличаться друг от друга как раз количеством этих частиц. В изотопе электронов и протонов то же количество, что и в обычном атоме, а количество нейтронов — отличается. По сути, химический элемент остаётся тем же, но приобретает новые свойства, иногда — очень полезные для человека.
Изотопы могут образовываться в природе. Но наши супергерои — те изотопы, которые созданы руками человека. По классической супергеройской традиции обычный атом превращается в изотоп под воздействием радиоактивного излучения. Только у изотопов есть перед мультяшными супергероями преимущество: процесс их рождения просчитан до мельчайших деталей, поэтому суперсилы изотоп получает именно те, которые нужны человеку.
Именно изотопы — важнейший инструмент ядерной медицины. Они спасают людей.
Бэтмен: углерод-14
Углерод-14 умеет многое: он и помощник, и спасатель, и детектив. Его главная суперсила — умение находить то, чего без него никто найти не может. Поэтому углерод-14 — прекрасный диагност, который в медицине широко используют для диагностики разных заболеваний.
Например, углерод-14 используют для диагностики инфекции Helicobacter pylori, которая может вызвать гастрит, язвенную болезнь желудка или двенадцатиперстной кишки. Для этого пациенту дают выпить таблетку с содержанием углерода-14. Если инфекция есть, углерод-14 подаёт сигнал в выдыхаемом пациентом воздухе. Такой «бэт-сигнал» получается настолько очевидным, что диагноз медикам поставить становится куда легче.
Человек-паук: цезий-131
Цезий-131 — изотоп-супергерой, который спешит на помощь туда, где он нужен. С помощью цезия-131 лечат некоторые виды рака — например, щитовидной, предстательной и молочной желёз.
Изотоп цезия-131 упаковывают в маленькую капсулку размером примерно с наконечник шариковой ручки и имплантируют прямо в ткань опухоли. Оказываясь внутри, цезий-131 начинает «выжигать» опухоль изнутри. Как Человек-паук, цезий-131 может действовать «в одиночку» — его применяют для лечения небольших опухолей. А может и работать «в коллективе» — его используют после хирургической операции, чтобы дополнить лечение.
Супермен: иттрий-90
Этот изотоп очень прямолинеен, но если его верно направить, он творит чудеса. Иттрий-90 применяют для лечения рака печени.
У иттрия-90 есть своя Крепость Одиночества — он упакован в маленькие стеклянные микросферы. Невооружённым взглядом вы увидите очень мелкий порошок, практически пыль. Этот порошок разводят водой и вводят пациенту прямо в печёночную артерию. Оттуда иттрий-90 попадает в печень, задерживаясь в сосудах, суженных из-за опухоли. И тут начинает битву: иттрий-90 «выжигает» окружающую раковую ткань, практически не повреждая здоровые клетки. Так рак печени лечат без операции.
Железный человек: лютеций-177
Это очень умный и сильный изотоп-супергерой. Чтобы его создать, учёные долго работали над сложными технологическими решениями. Сначала придумали белок, который, попадая в организм, самостоятельно находит раковую опухоль и задерживается именно там. Потом подбирали изотоп, который можно к этому белку прикрепить. Затем рассчитывали дозу. В итоге получился настоящий Железный человек — препарат, который сам находит опухоль и сам её лечит.
Лютеций-177 применяют в самых сложных случаях — на третьей и даже четвёртой стадиях рака. Он умеет действовать не узконаправленно на определённую опухоль, а сразу на все метастазы, которые находит в организме. Для пациентов он — как свет в конце тоннеля.
