Sisu
- Diferentseeritud isotoobid
- Kasutamine: toiduohutus
- Kasutamine: isotoopne märgistamine
- Rakendus: radioaktiivne tutvumine
Isotoobid on keemiliste elementide variatsioonid, mis sisaldavad erinevat arvu neutroneid. Kuna isotoobid on äratuntavad, on need tõhusad viisid bioloogiliste protsesside jälgimiseks katse ajal. Isotoopide katsetamisel on palju potentsiaalseid kasutusviise, kuid mitu rakendust on rohkem levinud.
Diferentseeritud isotoobid
Igal keemilisel elemendil on ainulaadne arv prootoneid - fakt, mis andis tulemuseks perioodilise tabeli. Samamoodi on mis tahes elemendi isotoobil oma kordumatu arv neutroneid; isotoobi määramine määratakse tuumas olevate prootonite ja neutronite summaga (nimetatakse massiarvuks). Elemendil võib olla suvaline arv isotoope. Näiteks süsinikul-12 ja süsinik-13 on mõlemal kuus prootonit, kuid viimane sisaldab ühte täiendavat neutronit. Kuna neutronite arv aatomituumas mõjutab keemilisi omadusi ebaoluliselt, on isotoobid tõhusad vahendid erinevate bioloogiliste protsesside uurimiseks, ilma et need mõjutaksid oluliselt nende looduslikku kulgu.
Kasutamine: toiduohutus
Biogeensetel ainetel (looduslikel eluprotsessidel toodetud) võib olla olulisi süsiniku, lämmastiku ja hapniku isotoopide variatsioone, mis muudab need analüüsi hõlpsamaks sihtmärgiks. Toiduohutusrakendused võimaldavad jälgida süsiniku- ja lämmastikuisotoope kasutades teatavate toiduainete, näiteks veiseliha päritoluriiki. Agentuurid ja tootjad saavad süsiniku, lämmastiku ja väävli isotoopide analüüsi abil kindlaks määrata ka kariloomade söötmismeetodi - orgaanilise või tavapärase. Uurides süsiniku ja hapniku isotoopide andmeid, on selle abil võimalik kindlaks teha, kust Vahemeres pärinevad erinevad oliiviõlid ja kuidas on looduslikud puuviljamahlatooted.
Kasutamine: isotoopne märgistamine
Ebatavalisi isotoope saab kasutada markerina keemilistes reaktsioonides. Sellest võib abi olla, eriti rakubioloogia valdkonnas, kus teaduslaborid, näiteks Johns Hopkinsi ülikoolide Pandey Lab, leiavad uusi viise vähktõve ja muude eluohtlike seisundite uurimiseks. Näiteks stabiilne isotoopide märgistamine aminohapetega (SILAC) rakukultuuris on protsess, mille käigus õde-rakupopulatsioonid eristatakse in vitro, kasutades aminohapete erinevaid vorme. Aminohapped inkorporeeritakse uuritavatesse valkudesse ja kuna nad käituvad üksteise suhtes identselt, vaatamata nende erinevale tuumakompositsioonile, saab värskelt sünteesitud valke nende kontrollitud (looduslikult esinevate) kolleegide kõrval lähemalt uurida.
Rakendus: radioaktiivne tutvumine
Süsinikku sisaldavate materjalide vanuse mõõtmiseks kasutatakse sageli radioaktiivseid isotoope. Ühte populaarset radioaktiivse tutvumise meetodit nimetatakse süsiniku tutvumiseks - orgaaniliste materjalide tutvumiseks. Kuna radioisotoobi elu ei mõjuta igasugune mõju väljaspool tuuma, toimib selle prognoositav lagunemiskiirus nagu kell. Radioaktiivsete isotoopide uurimine näiteks loomsete fossiilide ümbruses võimaldab hinnata nende fossiilide vanust.