Radionuklidy w medycynie 390-FM1-3RWM

Profil studiów: ogólnoakademicki
Forma studiów: stacjonarne
Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy
Dziedzina i dyscyplina nauki: Dziedzina nauk ścisłych i przyrodniczych, Dyscyplina nauki fizyczne
Poziom kształcenia: studia pierwszego stopnia
Rok studiów/semestr: 3. rok/5. semestr
Punkty ECTS: 3
Wymagania wstępne:
(tzw. sekwencyjny system zajęć i egzaminów) student powinien posiadać wiedzę ogólną z zakresu biologii, chemii, fizyki biofizyki, cytologii, histologii i fizjologii.

Bilans nakładu pracy studenta:
- udział w wykładach (15 godz.),
- udział w konwersatoriach (15 godz.),
- udział w laboratoriach (15 godz.)
- udział w konsultacjach (15 godz.),
- praca własna studenta w domu (15 godz.),

Wskaźniki ilościowe:
- nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela - 2.4 ECTS;
- nakład pracy studenta związany z samodzielna pracą - 0.6 ECTS.

Zasady użycia sztucznej inteligencji (SI):
Podczas zajęć dozwolone jest korzystanie z systemów SI w zakresie:
1. Tłumaczenia maszynowego tekstów źródłowych z języków obcych.
2. Wyszukiwania i organizowania źródeł naukowych.
3. Tworzenia symulacji i modelowania omawianych na wykładzie zjawisk fizycznych.

W przypadku stwierdzenia naruszeń powyższych zasad, osoba kształcąca się może zostać pociągnięta do odpowiedzialności na podstawie odrębnych przepisów dyscyplinarnych.

Wykład ma za zadanie wprowadzenie studentów w podstawowe zagadnienia z zakresu zastosowania radionuklidów w medycynie .
Konwersatoria mają na celu nabycie umiejętności rozwiązywanie zadań z problematyki promieniotwórczości i ochrony radiologicznej.
Laboratoria mają za zadanie zapoznanie studentów z metodami badawczymi stosowanymi w ocenie wpływu promieniowania na makromolekuły i układy biologiczne.

Zakres tematów poruszanych na wykładzie:

1.Podstawy zastosowania techniki radioizotopowej w medycynie. Radioaktywne izotopy naturalne i sztuczne. Rodzaje rozpadów
promieniotwórczych. Prawo rozpadu promieniotwórczego. Aktywność promieniotwórcza i jej jednostki. Metody otrzymania i
charakterystyka izotopów promieniotwórczych stosowanych w medycynie. Radionuklidy i radiofarmaceutyki. Kryteria jakości
radiofarmaceutyków. Detekcja promieniowania jonizującego: metody jonizacyjne, scyntylacyjne i autoradiografii. Toksykologia
radionuklidów.
2.Diagnostyka radioizotopowa w medycynie in vitro. Oznaczenie ilości substancji metodą rozcieńczania izotopów, metody
radioimmunologiczne, analiza aktywacyjna.
3.Diagnostyka radioizotopowa in vivo. Mechanizmy transportu i akumulacji radiofarmaceutyków w komórkach : aktywny transport, wtórny
aktywny transport, dyfuzja, fagocytoza, antygen-przeciwciało, ligand-receptor ( przykłady). Technika obrazowania: technika planarna,
technika tomografii emisyjnej pojedynczego fotonu (SPECT), Pozytonowa tomografia emisyjna (PET). Charakterystyka RN stosowanych
w PET i SPECT.
4.Radioterapia. Podstawy radioterapii – oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią. Biologiczne działanie promieniowania
jonizującego. Uszkodzenia radiacyjne na różnych poziomach organizacji ( biomolekuły, komórki, cały organizm). Promienioczułość
tkanek. Prawo Bergonie-Tribondeau. Narządy krytyczne. Wczesne i późne efekty napromieniania. Efekty stochastyczne i
deterministyczne. Radioliza wody. Bezpośrednie i pośrednie efekty promieniowania jonizującego. Utlenienie lipidów, białek, uszkodzenia
kwasów nukleinowych. Obrona przed RFT. Mechanizmy naprawcze. Efekt tlenowy. Cykl komórkowy i śmierć mitotyczna. Śmierć
apoptotyczna i nekrotyczna. Krzywa przeżywalności komórek. Modele radiobiologiczne.
5. Dozymetria. Jednostki dozymetryczne. Dawki i moc dawki.
6. Techniki radioterapii: a) wiązki zewnętrzne – teleradioterapia b) źródła śródtkankowe – brachyterapii c) źródła otwarte (podanie
radioizotopu) – terapia radioizotopowa. Charakterystyka RN stosowanych w różnych technikach radioterapii. Radioterapia
konwencjonalna Radioterapia hadronowa Terapia protonowa. Terapia borowo-neutronowa (BNCT)

Zakres tematów poruszanych na konwersatorium:

a) Przemiany jądrowe – obliczenia rozpadów i reakcji jądrowych, w tym: wyznaczanie stałej rozpadu, czasu połowicznego zaniku,
określanie rodzaju przemiany jądrowej
b) Obliczenia aktywności pierwiastków promieniotwórczych (w tym z wykorzystaniem równań z dziedziny radiochemii)
c) Obliczenia energii przemian i cząstek biorących udział w przemianach jądrowych
d) Obliczenia z zakresu ochrony radiologicznej – dawki skuteczne, równoważne, obliczenia mocy dawki, klasyfikacja pracowni
izotopowych, kategoria A i B narażenia na promieniowanie, obliczenia promienia awaryjnego, obliczenia dawek granicznych, szacowanie
wielkości terenu nadzorowanego i kontrolowanego

Zakres tematów poruszanych na zajęciach laboratoryjnych:

1. Pomiar stężenia glutationu zredukowanego (GSH) w erytrocytach poddanych działaniu promieniowania γ.
2. Wyznaczanie stężenia methemoglobiny (MetHb) w erytrocytach poddanych działaniu promieniowania γ.
3. Spektrofotometryczna analiza wpływu promieniowania γ na proces utleniania lipidów.
4. Wpływ promieniowania γ na błony komórek erytrocytów.
5. Badanie wpływu promieniowania γ na strukturę albuminy wołowej (BSA).
6. Zapoznanie się metodologią pomiarów radioimmunologicznych z wykorzystaniem licznika scyntylacyjnego.