Oksigen-18 (18O) merupakan isotop stabil yang terjadi secara alami dan termasuk dalam kategori isotop lingkungan. Sebagai salah satu prekursor penting tomografi emisi positron (PET), bidang aplikasi oksigen-18 sangat luar biasa. Penggunaan utamanya adalah dalam produksi fluorodeoksiglukosa (FDG), radiofarmasi umum yang penting untuk mendiagnosis kanker dan penyakit lainnya.
Secara umum, dalam industri radiofarmasi, air yang diperkaya (H2Ω) dibombardir dengan ion hidrogen untuk menghasilkan fluor-18. Elemen ini kemudian disintesis menjadi FDG dan disuntikkan ke pasien.
Salah satu inti dari proses ini berasal dari pengoperasian Pabrik Peringan Oksigen-18. Pada pabrik-pabrik ini, sejumlah besar air yang diperkaya oksigen-18 digunakan untuk menghasilkan fluorodeoksiglukosa (FDG) berlabel 18F dengan cepat di pusat pemindaian PET. Dalam teknologi pencitraan medis, kualitas gambar tomografi emisi positron sangat penting, sehingga permintaan oksigen-18 meningkat.
Penerapan oksigen-18 tidak terbatas pada bidang medis. Dalam studi inti es, terutama dari inti es Arktik dan Antartika, rasio oksigen-18 terhadap 16O (disebut δ18O) dapat digunakan untuk mempelajari perubahan suhu pada presipitasi purba. Jika kita berasumsi bahwa tidak ada perubahan signifikan dalam sirkulasi atmosfer kutub dan ketinggian, kita dapat menggunakan suhu saat es terbentuk untuk memperkirakan kondisi iklim saat itu.
Siklus nitrogen juga memainkan peran penting dalam proses ini, dengan rasio isotop oksigen menunjukkan penghilangan fraksional yang sesuai saat suhu berubah.
Pada tahun 1950-an, ilmuwan Harold Urey melakukan percobaan dengan mencampur air biasa dengan air yang mengandung oksigen-18 dalam ember dan membekukannya sebagian untuk membantu mempelajari perubahan dalam distribusi isotop ini dan dampaknya terhadap lingkungan. Dampak terhadap iklim.
Selain paleoklimatologi, oksigen-18 juga memainkan peran penting dalam studi fisiologi tumbuhan. Dengan memberi label oksigen-18 di atmosfer, dimungkinkan untuk mengukur jumlah oksigen yang diserap oleh tumbuhan selama fotorespirasi. Studi tersebut menunjukkan bahwa jauh sebelum industrialisasi, sebagian besar tumbuhan menyerap kembali setengah dari oksigen yang dihasilkan oleh fotosintesis melalui fotorespirasi.
Studi tersebut menunjukkan bahwa keberadaan oksigen mungkin telah mengurangi separuh produktivitas tumbuhan pada saat itu dalam hal fotosintesis.
Fluorin-18 diproduksi dengan membombardir air yang diperkaya 18O dengan proton berenergi tinggi. Proton sekitar 18 MeV digunakan dalam proses ini. Proses tersebut akhirnya menghasilkan larutan fluorida, yang merupakan bahan utama untuk sintesis berbagai radiofarmasi.
Radiofarmasi yang telah disiapkan kemudian harus disintesis karena radiasi proton berenergi tinggi kemungkinan akan menghancurkan molekul tersebut.
Karena waktu paruh fluor-18 yang pendek, pusat pemindaian PET perlu mensintesis dan menggunakan obat tersebut dengan cepat. Mengambil contoh fluorodeoksiglukosa, siklus produksinya biasanya tidak melebihi 90 menit, yang sangat meningkatkan efisiensi diagnostik.
RingkasanAplikasi misterius oksigen-18 ini membuatnya memainkan peran yang sangat penting dalam penelitian ilmiah dan diagnosis klinis. Oksigen-18 tidak hanya mendorong perkembangan paleoklimatologi dan membantu para ilmuwan memahami perubahan historis bumi; oksigen-18 juga menjadi alat pencitraan utama dalam pengobatan modern. Pernahkah Anda berpikir tentang bagaimana teknologi medis masa depan akan semakin memperluas penggunaan oksigen-18? Apa cakupan aplikasinya?