Radionuklidy w medycynie 390-FM1-3RWM

Profil studiów - ogólnoakademicki
Forma studiów - stacjonarne
Rodzaj przedmiotu - obowiązkowy.
Dziedzina i dyscyplina nauki: nauki fizyczne, fizyka medyczna, nauki biologiczne, biofizyka
Rok studiów/semestr studia I stopnia, rok III, semestr zimowy
Wymagania wstępne (tzw. sekwencyjny system zajęć i egzaminów) student powinien posiadać wiedzę ogólną z zakresu biologii, chemii, fizyki biofizyki, cytologii, histologii i fizjologii.

Liczba godzin zajęć dydaktycznych z podziałem na formy prowadzenia zajęć
Wykład – 15 godzin
Konwersatorium – 15 godzin
Laboratorium – 15 godzin
Metody dydaktyczne - wykład, konwersatoria, konsultacje, rozwiązywanie zadań z problematyki promieniotwórczości i ochrony radiologicznej, wykonywanie doświadczeń według instrukcji podczas zajęć laboratoryjnych, analiza wyników, sporządzanie sprawozdań z ćwiczeń.
Formy zaliczenia przedmiotu: zaliczenie na ocenę wykładu, konwersatoriów i laboratoriów.

Punkty ECTS: 3
Bilans nakładu pracy studenta
75 godz., w tym:
udział w wykładach: 15 godz.
udział w zajęciach poza wykładowych: 30 godz.
przygotowanie do zajęć, zaliczeń, egzaminów: 24,4 godz.
udział w konsultacjach, zaliczeniach, egzaminie: 5,6 godz.

Wskaźniki ilościowe
Nakład studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela: 50,6 godz., 2,0 pkt. ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym: 60 godz., 2,4 pkt. ECTS

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.