Радиоизотопное исследование

РЕФЕРАТ

По дисциплине: «Биофизика»

На тему: «Биофизические методы исследования методы исследования – спектральные, физико-химические, микрохимические. Последствия облучения. Относительная значимость риска различных радиационных эффектов»

Выполнила:студентка 1 курса 3 группы

факультета ветеринарной медицины

Костина Наталья Алексеевна

Москва 2014 г.

Введение

Биофизика – это наука это наука о физических процессах, протекающих в биологических системах разного уровня организации и о влиянии на биологические объекты различных физических факторов. Биофизика призвана выявлять связи между физическими механизмами, лежащими в основе организации живых объектов и биологическими особенностями их жизнедеятельности.

В наше время больше количество внимания уделяется теоретическим знаниям по биофизике, а нельзя упускать из виду самые главные - практические методы, которые я собираюсь рассмотреть в данном реферате.

Биофизические методы - набор методов, используемых для исследования физических свойств биологических систем.

Спектральные методы исследования

Спектральный анализ — совокупность методов качественного и количественного определения состава объекта, основанная на изучении спектров взаимодействия материи с излучением, включая спектры электромагнитного излучения, акустических волн, распределения по массам и энергиям элементарных частиц и др.

В зависимости от целей анализа и типов спектров выделяют несколько методов спектрального анализа. Атомный и молекулярный спектральные анализы позволяют определять элементарный и молекулярный состав вещества, соответственно. В эмиссионном и абсорбционном методах состав определяется по спектрам испускания и поглощения.

Масс-спектрометрический анализ осуществляется по спектрам масс атомарных или молекулярных ионов и позволяет определять изотопный состав объекта.

Атомы каждого химического элемента имеют строго определённые резонансные частоты, в результате чего именно на этих частотах они излучают или поглощают свет. Это приводит к тому, что в спектроскопе на спектрах видны линии (тёмные или светлые) в определённых местах, характерных для каждого вещества. Интенсивность линий зависит от количества вещества и его состояния. В количественном спектральном анализе определяют содержание исследуемого вещества по относительной или абсолютной интенсивностям линий или полос в спектрах.

Оптический спектральный анализ характеризуется относительной простотой выполнения, отсутствием сложной подготовки проб к анализу, незначительным количеством вещества (10—30 мг), необходимого для анализа на большое число элементов.

Атомарные спектры (поглощения или испускания) получают переведением вещества в парообразное состояние путём нагревания пробы до 1000—10000 °C. В качестве источников возбуждения атомов при эмиссионном анализе токопроводящих материалов применяют искру, дугу переменного тока; при этом пробу помещают в кратер одного из угольных электродов. Для анализа растворов широко используют пламя или плазму различных газов.

В последнее время, наибольшее распространение получили эмиссионные и масс-спектрометрические методы спектрального анализа, основанные на возбуждении атомов и их ионизации в аргоновой плазме индукционных разрядов, а также в лазерной искре.

Спектральный анализ — чувствительный метод и широко применяется в аналитической химии, астрофизике, металлургии, машиностроении, геологической разведке, археологии и других отраслях науки.

В теории обработки сигналов, спектральный анализ также означает анализ распределения энергии сигнала (например, звукового) по частотам, волновым числам и т. п

Радиоизотопное исследование

Радиоизотопная диагностика — раздел радиологии, предмет изучения которого — использование радиоактивных изотопов и меченных ими соединений для распознавания заболеваний.

Становление современной радиоизотопной диагностики обусловлено открытием искусственной радиоактивности (1934), определившим возможности получения радиоактивных препаратов (изотопов или их соединений), которые позволяют при введении их в организм (in vivo) или в биологические среды организма (in vitro) изучить состояние органов и систем в норме и патологии. Регистрация кинетики (во времени и пространстве) радиоактивных препаратов осуществляется методами радиометрии. Специальная аппаратура даёт возможность представить радиодиагностическую информацию в виде цифровых величин, графического изображения и картины пространственного распределения препарата в органах и системах (сцинтиграммы).

В основе методов радиоизотопной диагностики лежат следующие принципы:

1. оценка степени разведения радиоактивного препарата в жидких средах организма (определение объёма циркулирующей крови, водного обмена, обмена калия, натрия и др.)

2. определение изменения (во времени) уровня радиоактивности в органах и системах организма или очаге поражения (изучение центральной и периферической гемодинамики, гепатография, ренография, радиопневмография, определение внутритиреоидного этапа йодного обмена, изучение динамики относительного уровня фосфорного обмена в очаге поражения и др.)

3. визуализация распределения введённого в организм радиоактивного препарата (методы скaнирования и гаммасцинтиграфии органов и систем: головного мозга, щитовидной железы, лёгких, печени, почек, костного мозга, костей, лимфатической системы и др.)

4. определение выведения радиоактивных препаратов из организма или их перераспределения в его биологических средах (определение желудочно-кишечного кровотечения, белково-связанного йода в крови, всасывания нейтральных жиров и др.)

5. взаимодействие «in vitro» меченых соединений с составными частями биологических сред организма (без введения радиоактивных препаратов в организм), в частности взаимодействие по типу «антиген-антитело» (определение тироксинсвязывающей способности сыворотки, концентрации различных гормонов в крови и др.).

В развитии радиоизотопной диагностики можно выделить 2 этапа. Первый этап связан с разработкой методик исследования; изысканием радиоактивных препаратов, наиболее адекватно отражающих состояние органов и систем (Na¹³¹l, ¹³¹I — гиппуран, ⁷⁵Se — метионин и др.), создающих минимальную лучевую нагрузку на организм обследуемого (препараты, меченные ^99mTc, ¹¹¹In и др.); изготовлением специальной радиодиагностической аппаратуры (томографическме сканеры, гамма-камеры, многоканальные радиометры и др.). Второй этап характеризуется профилизацией радиоизотопной диагностики соответственно потребностям различных клинических дисциплин — нейрохирургии, онкологии, эндокринологии, кардиологии, нефрологии и др., что привело к созданию лабораторий Р. д. во многих профилированных научно-исследовательских центрах и в лечебно-профилактических учреждениях. Методы радиоизотопной диагностики — часть современного комплексного обследования больных.