Химически елементи за лечение и химични елементи за разболяване на науката
Както знаете, в Dciencia завършихме годината с поредица от статии, посветени на периодичната таблица на химичните елементи. През последните седмици видяхме как всичко е съставено от първите 92 химически елемента в таблицата, всички те произведени в различните етапи, през които преминават звездите. Видяхме как дишаме много от тези елементи, как сме съставени от много други от тези атоми, както и ролята на жената в откриването на тези елементи. В тази статия ще покажем, че елементите на периодичната таблица могат да се използват за правене на добро, но и зло. Както всички трябва да знаем, само защото нещо е естествено и нищо по-естествено от химическите елементи, не означава, че по своята същност е добро или лошо за нас.
Както се е случвало в други статии, би било невъзможно да се направи пълен преглед на всички елементи, които са били използвани за лечение и заболяване, много от тях дори и за двете, така че ще се съсредоточим върху тези, които ясно се открояват в едно аспект или друг.
Химически елементи за лечение
В този раздел елементът, който би се откроил преди всичко, е въглеродът (С), който вече беше обсъден в предишна статия. Причината е, че почти всички лекарства, които използваме, се основават на въглеродната химия и на почти безкрайното разнообразие от съединения, които могат да бъдат получени от въглеродни „скелета“. Въглеродната химия е отговорна главно за лечения, вариращи от аспирин до имунотерапия. В този раздел обаче ще се съсредоточим върху много по-малко известен аспект; диагностика на заболяването с помощта на различни елементи.
Медицинските образни техники ви позволяват да „видите“ вътрешността на тялото. Има няколко физически явления, които са позволили развитието на много техники за изобразяване; от позитронно-емисионна томография (PET), компютърна томография (CT) - типичният болничен скенер - и, най-известната, магнитно-резонансна томография (MRI). В тези техники за изобразяване могат да се използват химически вещества, които се натрупват в болестта, която искаме да открием и ни позволят да извършим диагностиката. Тези вещества, контрастни вещества или проследяващи вещества, действат, защото включват някакъв елемент, който е способен да подаде сигнал в една от тези техники, който разграничава зоната на заболяването от останалите тъкани. От многото, които съществуват, ще се съсредоточим върху две от най-важните: гадолиний и флуор.
ГАДОЛИНИО
Неговият химичен символ е Gd, а атомният му номер е 64. Този елемент е кръстен в чест на Йохан Гадолин, шведски химик, който е изследвал рядкоземен минерал, Гадолинит.
Gd няма биологична функция и присъствието му в диетата е минимално, смята се, че по-малко от 1 mg годишно. Той обаче има свойство, което го е превърнало в един от най-важните елементи в медицината; това е парамагнитно вещество. Това означава, че може да действа като малък „магнит“, влияещ върху магнитното поведение на други вещества. По-конкретно, в MRI техниката Gd модифицира магнитното поведение на протоните на водните молекули. Това води до ярък сигнал, който лесно се разпознава в изображението, където се е натрупал Gd. За да има това свойство практически ефекти, „единственото нещо“, което трябва да се постигне, е, че Gd се натрупва там, където е открита патологията. За това гадолинийът, в рамките на комплексиращ агент, се свързва с биомолекули като антитела или пептиди, които насочват натрупването му в интересуващата област, след като се инжектират в пациента.