20. Radioaktivní indikátory v praxi
Studium mechanismů chemických reakcí
36ClO2 + HOCl  Cl- + H36ClO3 (značení 36Cl)
Studium metabolických přeměn v organismu
Látka, jejíž metabolismus se zkoumá, se podá organismu ve značené podobě –
pokud je předpokládaný metabolický produkt radioaktivní, pak je předpokládaný
mechanismus děje metabolismu potvrzen.
Indikátory v chemii
1
Kombinace studia metabolických přeměn s autoradiografií
2
Níže uvedené aplikace zpravidla vyžadují znalost koncentrace
látek, které se pomocí radioaktivních indikátorů snadno zjišťují
(mezi koncentrací látky a změřenou aktivitou je vztah přímé úměrnosti)
 stanovení součinu rozpustnosti
 rozpustnost kovů v roztavených solích
 rozpustnost plynů v kapalinách
 rozpustnost vody v org. rozpouštědlech
 stanovení nízkých tenzí par málo těkavých látek
 stanovení složení plynné a kapalné fáze při destilaci
 stanovení velikosti povrchu sorbentu z množství adsorbovaného radioaktivního plynu
 rozdělení látek (nejčastěji iontů kovů) mezi dvě nemísitelné kapaliny (kapalinová extrakce)
nebo mezi roztok a ionex
 vylučování kovů na elektrodách při elektrolýze
 studium migrace částic v roztoku v elektrickém poli
 sledování účinnosti praní tkanin pomocí značených povrchově aktivních komponent pracích
prostředků
3
Možné aplikace radioaktivních indikátorů v chemii
Indikátory v biologii
 migrace drobnějších živočichů (mouchy, komáři) – larvy se nechávají líhnout
v živném radioaktivním médiu – dospělí jedinci jsou pak radioaktivní
 migrace větších živočichů (netopýři nesou pouzdra s nuklidem – lze je pak
zjistit i přes skálu nebo ve škvírách)
 studium přenosu potravin a živin uvnitř hmyzího společenství (včelí úl)
 studium výživy rostlin (např. pomocí značeného fosfátu)- radiograficky
se zjistí jeho distribuce v rostlině, způsob jeho příjmu kořenovým
systémem, zdroj fosforu z půdy apod.
 molekulární biologie se bez indikátorů neobejde – studium dějů přenosu
informací na molekulární úrovni, podstata dědičnosti, určení pořadí nukleotidů
v nukleových kyselinách (tzv. sekvencování)
aj.
4
Indikátory v lékařské diagnostice
(nukleární medicína)
Radionuklidy se zpravidla získávají z radionuklidového generátoru,
např. 99m Tc
 využívají se v nukleární medicíně k vyšetřování funkce a stavu různých orgánů
 k diagnostickým účelům se dodávají radiofarmaka, která se do těla zpravidla
vpravují intravenózně
 radioaktivní látka se selektivně hromadí ve vyšetřovaném orgánu a registruje se záření,
které z něj vychází
 zjišťuje se lokalizace zhoubných nádorů
 provádějí se i dynamická vyšetření (sleduje se časová závislost příjmu a
vylučování radioaktivní látky
 detekce záření vně organismu vyžaduje, aby radioaktivní nuklid emitoval
elektromagnetické záření (gama nebo rtg)
5
6
Požadavky na radiofarmakum
 používají se pozitronické zářiče (pozitrony podléhají anihilaci) nebo zářiče -/,
jaderné izomery nebo nuklidy podléhající EZ
 nuklidy musí být krátkodobé a musí mít vhodnou (zpravidla nízkou)
energii (snižuje se radiační zátěž organismu)
7
Detekce záření se provádí zpravidla pomocí gamakamery –
scintigrafie
Indikátory v hydrologii
 studium pohybu vody v různých přírodních systémech (studium podzemních
vod – jejich stáří, rychlost a směr toku, vztahy mezi povrchovými a podzemními
vodami, propustnost vrstev, apod.)
 používají se nuklidy kobaltu nebo chromu
 velké zředění aktivity během hydrologického pokusu minimalizuje
zavedení radioaktivity do životního prostředí
8
Indikátory v průmyslu
9