Language
Country/Area
No result found
Суперсекрет кислорода-18: как сделать его ключевым для ПЭТ-сканирования?!
Кислород-18 (18O) — это природный стабильный изотоп, относящийся к категории природных изотопов. Будучи одним из важных предшественников позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), область применения кислорода-18 весьма примечательна. Его основное применение — производство фтордезоксиглюкозы (ФДГ) — распространенного радиофармацевтического препарата, который важен для диагностики рака и других заболеваний.
Обычно в радиофармацевтической промышленности обогащенная вода (H2Ω) бомбардируется ионами водорода для получения фтора-18. Затем этот элемент синтезируется в ФДГ и вводится пациенту.
Одним из основных элементов этих процессов является работа завода по облегчению кислорода-18. На этих заводах большие объемы воды, обогащенной кислородом-18, используются для быстрого получения фтордезоксиглюкозы (ФДГ), меченной 18F, в центрах ПЭТ-сканирования. В технологии медицинской визуализации качество изображения позитронно-эмиссионной томографии имеет решающее значение, поэтому спрос на кислород-18 растет.
Использование кислорода-18 в палеоклиматологии
Применение кислорода-18 не ограничивается медицинской сферой. При исследовании ледяных кернов, в первую очередь арктических и антарктических, отношение кислорода-18 к 16O (называемое δ18O) можно использовать для изучения изменений температуры в древних осадках. Если предположить, что существенных изменений в полярной атмосферной циркуляции и высоте не произошло, то можно использовать температуру, при которой образовался лед, для оценки климатических условий того времени.
Азотный цикл также играет важную роль в этом процессе, при этом соотношения изотопов кислорода показывают соответствующее фракционное удаление при изменении температуры.
В 1950-х годах ученый Гарольд Юри провел эксперимент, в ходе которого он смешал в ведре обычную воду с водой, содержащей кислород-18, и частично заморозил ее, чтобы изучить изменения в распределении этого изотопа и его воздействие на окружающую среду. Влияние на климат.
Физиология растений и кислород-18
Помимо палеоклиматологии, кислород-18 также сыграл важную роль в изучении физиологии растений. Маркируя кислород-18 в атмосфере, можно измерить количество кислорода, поглощаемого растениями в процессе фотодыхания. Исследование показывает, что задолго до индустриализации большинство растений реабсорбировали половину кислорода, вырабатываемого в процессе фотосинтеза, посредством фотодыхания.
Исследование предполагает, что присутствие кислорода могло вдвое снизить продуктивность растений в то время с точки зрения фотосинтеза.
Процесс производства фтора-18
Фтор-18 получают путем бомбардировки воды, обогащенной 18O, высокоэнергетическими протонами. В этом процессе используются протоны с энергией около 18 МэВ. В результате такого процесса в конечном итоге получается раствор фторида, который является ключевым материалом для синтеза различных радиофармацевтических препаратов.
Затем полученные радиофармпрепараты необходимо синтезировать, поскольку высокоэнергетическое протонное излучение, скорее всего, разрушит молекулы.
Из-за короткого периода полураспада фтора-18 центрам ПЭТ-сканирования необходимо быстро синтезировать и использовать препарат. Если взять в качестве примера фтордезоксиглюкозу, то цикл ее производства обычно не превышает 90 минут, что значительно повышает эффективность диагностики. Краткое содержание
Эти загадочные применения кислорода-18 делают его незаменимым как в научных исследованиях, так и в клинической диагностике. Он не только способствует развитию палеоклиматологии и помогает ученым понять исторические изменения Земли; он также становится ключевым инструментом визуализации в современной медицине. Вы когда-нибудь задумывались о том, как будущие медицинские технологии еще больше расширят кислород-18? Каково применение область применения?
