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Antimatéria parece algo que saiu de uma ficção científica, mas é algo tão real que está até mesmo presente nos hospitais e ajuda no diagnóstico de câncer! Conheça um pouco sobre a tomografia por emissão de pósitron, mais conhecida como PET Scan.
Já falamos um pouco sobre antipartículas aqui, são partículas muito parecidas com as que compõem a matéria ordinária, porém com cargas opostas. Assim, o pósitron, antipartícula do elétron, possui massa idêntica ao elétron mas possui carga elétrica positiva.
Uma característica bastante única das antipartículas é que ao encontrarem sua partícula correspondente, ambas se aniquilam e liberam um par de fótons, isto é, partículas de luz. Esta reação converte 100% da energia armazenada na massa dessas partículas em energia para os fótons.
Isto significa que ondas eletromagnéticas de mesma frequência são emitidas nestes choques e podemos inferir a aniquilação de pares partícula-antipartícula detectando estas ondas. Isto é a base para os PET Scans.
Neste procedimento, o paciente toma um radiofármaco conhecido como Fluordesoxiglicose (FDG), uma substância muito parecida com glicose, mas com um átomo de Flúor no lugar de um oxigênio. Estas substâncias são tão parecidas que o corpo trata a FDG como glicose.
Uma célula cancerígena está se multiplicando fora de controle, assim necessita de muita energia e consequentemente de glicose. O corpo entende essa necessidade e leva a FDG até a região, porém a falta do átomo de oxigênio impede que a FDG seja metabolizada, se acumulando em regiões de câncer.
O átomo de Flúor presente na FDG é um radioisótopo que sofre decaimento beta mais, se tornando um oxigênio e liberando um pósitron. A FDG então se torna glicose e pode ser usada pelo organismo, mas o pósitron emitido rapidamente encontra um elétron e se aniquila, liberando fótons.
Ao detectar estes fótons podemos inferir de onde foram emitidos, podendo ter uma imagem das regiões com o metabolismo mais acelerado, como é o caso de tecidos com câncer.
Você imaginava que a Física de Partículas estava tão próxima da nossa realidade? Ou pensava que era algo que só interessava aos físicos? A ciência evolui de maneira muito rápida e estamos sempre encontrando maneiras de aplicar os conhecimentos adquiridos através dela.
Saiba Mais:
[1] Machado ACB, et al. “Usando a antimatéria na medicina moderna.”, Revista Brasileira de Ensino de Física. Sociedade Brasileira de Física, v. 28, n. 4, p. 407-416, 2006.
[2] Antimatéria (parte 2): PET Scan e assimetria matéria-antimatéria, Torta de maça primordial, Blogs de Ciência da Unicamp.
[3] How Does a PET Scan Work?, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering.