4.3 Az izotópválasztás szempontjai

Radioaktív izotópokat csak akkor kell alkalmazni, ha az adott feladat más, inaktív módszerrel nem oldható meg. A radioaktív anyagok alkalmazásának erőltetése ugyanúgy indokolatlan, mint az izotópoktól való félelem. A megfelelő izotóp kiválasztása azonban alapos megfontolást igényel. Figyelembe kell venni ugyanis az izotóp felezési idejét, a bomlás során keletkező termék atom milyenségét, valamint az izotóp detektálhatóságát és az esetleges sugárhatást.

A biológiai kísérletekben általában használt izotópok esetében a felezési idő rövidsége ritkán okoz problémát, mert hiszen például a 14C felezési ideje 5568 év, a 3H-é 12,26 év, a 32P-é 14,3 nap, a 131I-é 8,04 nap, a 24Na-é 15 óra. Ha a felezési idő nagyon rövid, akkor hosszabb idejű kísérlet nem végezhető, vagy a kiinduló aktivitást kell megnövelni. Egyes izotópok esetében azonban problémát okozhat, hogy bomlásuk eredményeként az azokat tartalmazó molekulák az élő szervezetben funkcióképtelenné, sőt mérgező hatásúvá alakulhatnak és felhalmozódhatnak. Ilyen például a béta-bomlással járó 32P→32S átalakulás, melynek következményeként pl. a nukleinsavak szerkezetében keletkezhet zavar, mivel a magátalakulás következtében kémiai kötések szakadhatnak fel. Ha a detektálhatóság szempontját vesszük figyelembe, akkor a 3H - béta-sugárzásának kis energiája miatt - csak folyadékszcintillációs rendszerben detektálható. Mivel a biológiai minták túlnyomó többsége vizes közegű, bennük a nagyobb béta-energiával rendelkező 14C és 35S mérése a víz erős kioltó hatása miatt még folyadékszcintillációs rendszerrel sem egyszerű.

Az aktivitás ésszerű megválasztásához a kísérlet időtartamával összefüggésben három szempontot kell figyelembe venni: az egyik az, hogy a mintában az aktivitás csökkenését nemcsak a bomlás, hanem az esetleges metabolizálódás is elősegítheti. Másik fontos szempont, hogy az izotópok sugárzása ne okozzon sugárkárosodást. Növények esetében például egy gyors anyagfelvételi vizsgálathoz 32P-ból 74 kBq/1 aktivitású tápoldat elegendő. Árpával végzett kísérletekből kitűnt, hogy 370 kBq/1 aktivitás esetén már csökkent a gyökérzet súlya, 3.7 MBq/1 aktivitás alkalmazásakor pedig kromoszómaaberrációk voltak megfigyelhetők, részben magátalakulások, részben pedig a DNS által elnyelt sugárzás hatása következtében. Harmadik, ugyancsak praktikus szempont az izotóp vegyületek ára, ami különösen speciálisan jelölt szerves molekulák esetében rendkívül magas is lehet.