ecomail.cz

Od Marie Curie-Sklodowskej k scintigrafii - rádioaktivita v službách medicíny


Když se významný francouzský fyzik Antonie Henri Becquerel, který od roku 1882 zkoumal mnohé fosforeskující a fluoreskující látky, dozvěděl o objevu röntgenových paprsků, dostalo jeho bádání jiný směr.


Napadlo ho totiž, jestli třeba některé fosforeskující látky nemohou být samy zdrojem záření. Mezi látkami, které zkoumal, byla i uranová sůl. Henri Becquerel při jednom z pokusů položil zkoumanou uranovou sůl na několik hodin na fotografickou desku zabalenou do černého papíru a po jejím vyvolání na ní objevil siluetu fluoreskující uranové soli. Becquerel tak objevil dosud neznámý zdroj energie, kterou vysílají některé chemické prvky ve formě záření a které je dokonce silnější, než jsou paprsky x. Svůj objev oznámil v roce 1896 Francouzské akademii věd a pokračoval ve výzkumech. Becquerelův objev zaujal mladou, původem polskou vědkyni Marii Curie- Sklodowskou, která byla jako první žena v historii přijata na fakultu fyziky a chemie na pařížské Sorbonně, kterou s úspěchem vystudovala. V Polsku totiž v té době ženy nemohly na univerzitě studovat vůbec, a tak jediná šance, jak absolvovat vysokoškolské studium, byla Sorbonna v Paříži. Marie po studiích v Paříži zůstala a intenzivně se věnovala výzkumu Becquerelova záření, které později nazvala radioaktivitou. K jejímu zkoumání se později přidal i manžel, významný francouzský fyzik Pierre Curie, a spolu tvrdě pracovali na dalších výzkumech. Zkoumání bylo opravdu tvrdé a fyzicky náročné, protože za objevem dvou nových radioaktivních prvků – nejprve polonia (jméno dostal prvek na počest Mariiny vlasti) a posléze radia, stálo zpracování několika tun odpadu jáchymovské uranové rudy, smolince. „Laboratoř“, ve které vědci bádali a zpracovávali smolinec, byla špatně vybavená stará kůlna.

Objev radia a jevu, který Marie nazvala radioaktivita, spolu se zjištěním příčiny silného záření nalezených prvků – štěpení jader atomů těchto prvků, byly tak zásadní objevy, že v roce 1903 získali manželé Currie spolu s Antoniem Henri Becquerelem Nobelovu cenu za fyziku. Mariin život ale nebyl jednoduchý a rozhodně v něm nebyla jen samá vítězství. Dlouho bojovala s chudobou, a když se začalo dařit, ztratila v roce 1906 milovaného manžela a věrného, nenahraditelného spolupracovníka, který tragicky zahynul pod koly nákladního koňského povozu. Pokusy a vědecká činnost se posléze podepsaly na jejím zdraví. Zemřela na anémii, která vznikla v důsledku dlouhodobého ozařování při práci s radioaktivními materiály. Bylo jí 67 let. O tom, jak je dlouhodobé vystavení organizmu radioaktivnímu záření pro organizmus nebezpečné, se tenkrát nevědělo, jako ostatně ani v případě Röntgenova záření.

Objevy Becquerela a Curieových daly základ k dalším objevům v oblasti fyziky, vývoji jaderné energie a nastartovaly tzv. atomový věk. Nejvýznamnějším využitím jaderné energie je výroba elektřiny v jaderných elektrárnách. Využití je však daleko rozsáhlejší. Jaderná energie pohání např. ponorky, ledoborce, může být zdrojem energie a tepla pro vesmírné sondy, využívá se v medicíně. Nebezpečím pro lidstvo je jaderná energie využívaná jako součást zbraňových systémů. Při takovém použití může způsobit nedozírné škody a zmar (Hirošima, Nagasaki).


Při svých výzkumech zpracovávali jáchymovský smolinec.

NUKLEÁRNÍ MEDICÍNA
V medicíně se používají radioizotopy (radionuklidy), tzn. nestabilní chemické prvky, jejichž jádro se samovolně rozpadá (štěpí), a při tom uvolňuje energii ve formě záření. Vyzářená energie se využívá buď k léčebným účelům v podobě radioterapie, aktinoterapie, nebo k účelům diagnostickým, metodou scintigrafie. Lékařský obor, který k diagnostice a léčbě využívá radioizotopy, se nazývá nukleární medicína. Zobrazovací metody, které tento obor využívá k určování nemocí, jsou šetrné a pacienta zatěžují minimálně. Využívají je rozličné lékařské obory, nejčastěji kardiologie, neurologie a onkologie.

Při scintigrafii se radioaktivní látka hromadí v místech chorobných procesů.

Základem nukleární medicíny je scintigrafie, zkráceně „scinti“. Principem této metody je podání radiofarmaka pacientovi a následně sledování jeho rozmístění v těle. Radiofarmakum je léčivo, které se připravuje tak, že se na vhodný nosič naváže radionuklid s krátkým poločasem rozpadu a podá se vyšetřovanému pacientovi. Způsob podání může být různý, podle druhu vyšetření. Většina radiofarmak se aplikuje do žíly, méně často se vdechují nebo polykají. Scintigrafie využívá toho, že určitá radiofarmaka se více či méně hromadí v různých orgánech a v místech některých chorobných procesů. Metoda se používá hlavně při vyšetření ledvin, štítné žlázy, srdce, plic, struktury kostí, nádorů apod. Zobrazovací zařízení je scintilační kamera, která zachytává vysílané záření a vytvoří obraz zkoumaného orgánu. K vyšetřování v nukleární medicíně se používají radionuklidy s krátkým poločasem rozpadu (řádově desítky minut až hodiny), aby pacient nebyl zářením zbytečně zatěžován. Mezi nejčastěji využívané diagnostické radionuklidy patří technecium ( 99mTc). Kromě vyšetření jednotlivých orgánů se provádějí i tzv. stopovací vyšetření, která umožňují pomocí scintigrafie sledovat základní životní pochody, např. proudění krve, činnost ledvin, plic atd. Nedílnou součástí diagnostických nukleárních metodik jsou laboratorní vyšetřovací metody, které slouží např. ke zjišťování koncentrace složitých biologických látek v krevním séru, např. hormonů, rakovinných markerů apod. Radiofarmaka se využívají i v terapii, a to např. při léčbě hyperthyreoidismu, rakoviny štítné žlázy, krevní nerovnováhy, ke zmírnění bolesti u různých typů rakoviny kostí a k dalším terapeutickým zásahům. Nukleární medicína je rychle se rozvíjející lékařský obor. Roste počet nových radiofarmak pro diagnostiku i terapii, zdokonaluje se přístrojová technika, která je také dostupnější. To umožňuje širší využitelnost tohoto lékařského oboru a pro pacienty to znamená čím dál kvalitnější a bezpečnější péči.


Nezanedbatelnou roli ve fyzikálních výzkumech a objevech koncem 19. století hrály fotografické desky, výjimkou nebyl ani objev radioaktivity. Marie Curie nebyla jenom výzkumnicí, ale také dvojnásobnou matkou. Za svůj život byla Marie Curie mnohokrát v něčem první na světě, což se hned tak někomu nepodaří. Kromě prvenství ve studiu fyziky na Sorbonně získala v roce 1903 jako první žena Nobelova cenu, stala se první profesorkou na Sorbonně, v roce 1911 získala druhou Nobelovu cenu. V roce 1935 získala Nobelovu cenu za objev umělé radioaktivity i Mariina dcera Irėne se svým manželem Frédérikem Joliot Curiem.

Autor: prevzaté z časopisu Sféra