Tıpta metaller organik sistemlerde teşhis ve tedavi amaçlı kullanılmaktadır.[1] İnorganik elementler, metalloproteinler adı verilen enzimlerde kofaktörler olarak organik yaşam için de gereklidir. Metaller kıt veya çok miktarda olduğunda denge bozulmaktadır ve müdahaleli ve doğal yöntemlerle doğal haline döndürülmesi gerekmektedir.[2]
Zehirli metaller
Metaller yüksek miktarlarda toksik(zehirli) olabilmektedir. Yutma veya hatalı metabolik yollar metal zehirlenmesine yol açabilmektedir. Toksik metal kaynakları arasında tütünden kadmiyum, tarımdan arsenik ve yanardağlardan ve orman yangınlarından cıva bulunmaktadır. Ağaçlar ve bitkiler biçimindeki doğa, birçok toksini hapsedebilmektedir ve anormal derecede yüksek seviyeleri tekrar dengeye getirebilmektedir. Toksik metal zehirlenmesi genellikle bir tür şelatlama maddesi ile tedavi edilmektedir. Ağır metal zehirlenmesi, örneğin Hg, Cd, Pb, özellikle zararlıdır.[2]
Spesifik toksik metal türlerinin örnekleri şunları içermektedir:
Bakır: Bakır toksisitesi genellikle, normal olarak bakır depolamasında yer alan protein seruloplazminin düşük seviyelerinin bir yan etkisi olarak kendini göstermektedir. Buna Wilson hastalığı denilmektedir . Wilson hastalığı, mutasyonu bakırı safraya taşıyan ATPaz' a neden olan ve sonunda onu seruloplazmin içine dahil ederek işlev bozukluğuna neden olan otozomal resesif bir genetik bozukluktur.
Plütonyum: Nükleer çağdan beri, plütonyum zehirlenmesi, özellikle nükleer reaktör çalışanları arasında potansiyel bir tehlikedir; Pu tozunun solunması, yoğun alfa parçacık emisyonu nedeniyle özellikle tehlikelidir. Çok az sayıda plütonyum zehirlenmesi vakası olmuştur.
Cıva: Cıva genellikle tarımsal kaynaklardan veya diğer çevresel kaynaklardan alınmaktadır. Cıva zehirlenmesi, tedavi edilmediği takdirde nörolojik hastalığa ve böbrek yetmezliğine yol açabilmektedir.
Demir: Demir toksisitesi, demir zehirlenmesi veya aşırı demir yüklenmesi iyi bilinmektedir. Demir, Ames kanser testi için yalnızca çok zayıf bir şekilde pozitiftir, ancak çok güçlü bir katalizör olduğundan ve ATP üretimi ve dolayısıyla DNA üretimi için gerekli olduğundan, herhangi bir fazla çözünür demir özellikle zamanla toksiktir. Dokularda çok fazla demir birikmesi veya kan dolaşımında yüksek düzeyler, Alzheimer' den sıtmaya kadar insan hastalıklarının büyük çoğunluğuyla başarılı bir şekilde ilişkilendirilmiştir. Botanik' te demir, Sahra Altı Afrika' da pirinç, mısır veya buğday gibi bitkilerin sulanması için ciddi bir sorundur ve yeraltı suları aşırı miktarda demir içerir ve bu bitkileri zehirlemektedir.
Kurşun ve kadmiyum: kurşun ve kadmiyum zehirlenmesi gastrointestinal, böbrek ve nörolojik işlev bozukluklarına yol açabilmektedir. Kurşunsuz boya ve gaz kullanımı kurşun ağır metal zehirlenmesi vakalarını başarıyla azaltmıştır.
Nikel, krom ve kadmiyum: Metal-DNA etkileşimleri yoluyla bu metaller kanserojen olabilmektedir.[3]
Nikel: Nikel alerjisi, özellikle deriden takı yoluyla metale temas yaygındır.
Çinko, kadmiyum, magnezyum, krom: Metal dumanı ateşi bu metallerin dumanlarının yutulmasından kaynaklanabilmektedir ve duman benzeri semptomlara yol açmaktadır.[2]
Metal anemisi
İnsanların normal şekilde çalışabilmesi için belirli miktarda belirli metallere ihtiyacı vardır. Çoğu metal, enzimlerde kofaktörler veya protezler olarak kullanılır, spesifik reaksiyonları katalize etmektedir ve temel rollere hizmet etmektedir. İnsanlar için gerekli metaller şunlardır: Sodyum, Potasyum, Magnezyum, Bakır, Vanadyum, Krom, Manganez, Demir, Kobalt, Nikel, Çinko, Molibden ve Kadmiyum' dur. Anemi semptomları, belirli bir temel metal eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Anemi, genellikle genetik bir kusurun neden olduğu yetersiz beslenme veya hatalı metabolik süreçlerle ilişkilendirilmektedir.[3][4]
Spesifik metal anemisi tiplerinin örnekleri şunları içermektedir:
Demir: Yaygın basit anemi (demir eksikliği), oksijen taşınmasından veya oksijenin kullanılmasından sorumlu olan fonksiyonel hem proteinlerinin ( hemoglobin, miyoglobin, vb.) kaybıyla sonuçlanmaktadır . Pernisiyöz anemi, daha sonra kırmızı kan hücrelerinin işlevine müdahale eden B-12 vitamini (kobalamin adı verilen bir kobalt kompleksi içermektedir) eksikliğinden kaynaklanmaktadır.
Çinko: Çinko anemisi çoğunlukla diyete bağlıdır, büyüme geriliğine neden olabilmektedir.
Bakır: Bebeklerde bakır anemisi yetersiz beslenen bebeklerden kaynaklanmaktadır ve kalp hastalığına neden olabilmektedir.[3]
Tanıdaki metaller
Metal iyonları genellikle tanısal tıbbi görüntüleme için kullanılmaktadır. Metal kompleksleri ya radyoizotop görüntüleme için (yayılan radyasyondan) ya da örneğin manyetik rezonans görüntülemede (MRI) kontrast maddeleri olarak kullanılmaktadır. Bu tür görüntüleme, kompleksin belirli bir hücre veya organ tipi tarafından alınması için spesifiklik oluşturmak için bir kompleks içindeki ligandların manipülasyonu ile geliştirilebilmektedir.[3][5]
Teşhis için kullanılan metal örnekleri şunları içermektedir:
Teknesyum: 99m Tc görüntüleme amaçlı en yaygın kullanılan radyoizotop ajandır. Kısa bir yarı ömre sahiptir, yalnızca gama ışını fotonları yaymaktadır ve beta veya alfa parçacıkları (çevredeki hücrelere daha fazla zarar verir) yaymaz ve bu nedenle bir görüntüleme radyoizotopu olarak özellikle uygundur.Şekil1. Bleomisin A2' nin Yapısıdır ; Zhengguangmisin A2.
Gadolinyum (III), Demir (III), Manganez (II): MRI görüntüleme için kontrast görüntüleme için paramanyetik metaller gereklidir. Gadolinyum(III), Demir(III) ve Manganez(II), doku gevşeme sürelerini değiştirebilen ve kontrast görüntü üretebilen paramanyetik metallerdir.
Galyum-68, Pozitron emisyon tomografisi için bir pozitron kaynağı olarak faydalıdır.
Kobalt (III): 57 Kobalt(III), bir antibiyotik olan bleomisin (BLM) (Şekil 1) bileşiği ile tümör hücreleri tarafından seçici olarak alınmak üzere kullanılmaktadır. Kobalt kullanımı, en iyi kan-tümör dağılım oranı ile sonuçlanır, ancak yarı ömrü görüntüleme amaçları için elverişli olamayacak kadar uzundur. Bleomisinin terminal tiyazol halkasına bir EDTA parçasının eklenmesi için bir çözüm önerilmiştir, radyo etiketlenmiştir, böylece tüm kompleks daha sonra izlenebilir olabilmektedir. Bu sistem, tümör konumlarını doğru bir şekilde sağlayabilir ve gelecekte daha erken tespit ve daha invaziv olmayan prosedürlere yol açabilmektedir.[3]
İşlemdeki metaller
Şekil 2. Platin koordinasyon kompleksi olan Cisplatin'in yapısıdır.
Metaller eski çağlardan beri tedavilerde kullanılmaktadır. 1500BC' den Ebers Papirüsü, tedavi için metal kullanımının ilk yazılı açıklamasıdır ve iltihabı azaltmak için bakır kullanımını ve anemiyi tedavi etmek için demir kullanımını tanımlanmaktadır. Sodyum vanadat, romatoid artrit tedavisinde 20. yüzyılın başlarından beri kullanılmaktadır. Son zamanlarda metaller, spesifik olarak kanser hücrelerine saldırarak ve doğrudan DNA ile etkileşime girerek kanseri tedavi etmek için kullanılmıştır. Çoğu metal üzerindeki pozitif yük, DNA'nın fosfat omurgasının negatif yükü ile etkileşime girebilmektedir. Metalleri içeren geliştirilmiş bazı ilaçlar, protein aktif bölgelerinde halihazırda bulunan diğer metallerle doğrudan etkileşime girerken, diğer ilaçlar en yüksek indirgeme potansiyeline sahip amino asitlerle etkileşime girmek için metalleri kullanabilinmektedir.[5]
Tedavide kullanılan Metal örnekleri şunları içermektedir:
Şekil 3. Bir altın tuzu kompleksi olan Sodyum aurotiyomalatın yapısıdır.
Platin: Platin bazlı bileşiklerin özellikle baş ve boyun tümörlerini etkilediği gösterilmiştir. Bu koordinasyon komplekslerinin tümör hücrelerinde DNA' yı çapraz bağladığı düşünülmektedir (Şekil 2).
Altın: Romatoid artriti tedavi etmek için altın tuzu kompleksleri kullanılmıştır (Şekil 3). Altın tuzlarının albümin ile etkileşime girdiğine ve sonunda bağışıklık hücreleri tarafından alınıp, anti-mitokondriyal etkileri ve nihayetinde hücre apoptozunu tetiklediğine inanıldığı bilinmektedir. Bu, bağışıklık tepkisini hafifleten dolaylı bir artrit tedavisidir.
Lityum: Li 2CO3, manik depresif bozukluğun profilaksisini tedavi etmek için kullanılmaktadır.
Çinko: Çinko, yaraları iyileştirmek için topikal olarak kullanılabilir. Zn 2+, herpes virüsünü tedavi etmek için kullanılmaktadır.
Gümüş: Yanık yarası hastalarında yanık bölgesinde enfeksiyonu önlemek için gümüş kullanılmıştır.
Şekil 4. Bizmut subsalisilat yapısıdır.Platin, Titanyum, Vanadyum, Demir: Cis DDP (cis-diaminedichoroplatinum), titanyum, vanadyum ve demirin kanserli hastaları tedavi etmek için spesifik olarak tümör hücrelerinde DNA ile reaksiyona girdiği gösterilmiştir.
Altın, Gümüş, Bakır: Altın, gümüş ve bakır içeren fosfin ligand bileşikleri kanser önleyici özelliklere sahiptir.[5]
Lantan: Genellikle Fosrenol ticari adı altında kullanılan Lantan Karbonat, Kronik Böbrek hastalığından muzdarip hastalarda fosfat bağlayıcı olarak kullanılmaktadır.
Bizmut: Bizmut subsalisilat, antasit olarak kullanılmaktadır.[2]
Metal, yüksek elektrik ve ısı iletkenliği, kendine özgü parlaklığı olan, şekillendirmeye yatkın, katyon oluşturma eğilimi yüksek, oksijenle birleşerek çoğunlukla bazik oksitler veren elementler.
Anemi, yani halk arasında bilinen adıyla "kansızlık", toplam kırmızı kan hücresi/alyuvar/Eritrosit sayısının azalması veya eritrositlerin içindeki hemoglobin miktarının azalması veya her ikisinin birlikte olması sonucu oluşan bir hastalıktır. Anemi ismi Grekçe: ἀναιμίαGrekçe: anaimia, ἀν- an-, "-sız" + αἷμα haima, "kan" kelimelerinden türetilmiştir. Eritrositlerin içinde bulunan hemoglobinin, oksijeni akciğerlerden kapiller arterlere taşıması nedeniyle anemi hücre, doku ve organlarda hipoksiye neden olabilir. Oksijenin hücre canlılığı için elzem olması nedeniyle eksikliği pek çok klinik sonuca neden olur.
Zehirlenme, kimyasal bir maddenin canlı organizma üzerindeki patolojik etkisidir. Görece küçük miktarlarda kimyasal ya da biyokimyasal etki gösteren zehir, süresi ve ağırlığı değişebilen bir hastalık haline ya da ölüme yol açar. Adli tıp uzmanları, zehirlenme olgularını 3 orijine ayırarak inceler:
Kaza
İntihar
Cinayet
Demir, simgesi Fe ve atom numarası 26 olan kimyasal bir elementtir.
Nikel, atom numarası 28 olan ve simgesi Ni olan kimyasal bir elementtir.
Pigment ya da boyar madde, suda tamamen veya hemen hemen çözünmeyen renkli bir malzemedir. Bunun tersine, boyalar genelde, en azından kullanımlarının bir aşamasında çözünürdür. Boyalar genellikle organik bileşik pigmentler ise genellikle inorganik bileşikdir. Tarih öncesi ve tarihi değeri olan pigmentler arasında koyu sarı, odun kömürü ve lapis lazuli bulunur. Sanayide olduğu kadar sanatta da kalıcılık ve istikrar istenen özelliklerdir. Kalıcı olmayan pigmentler kaçak olarak adlandırılır. Kaçak pigmentler zamanla veya ışığa maruz kaldıkça solarken bazıları sonunda kararır. Pigmentler boya, mürekkep, plastik, kumaş, kozmetik, gıda ve diğer malzemeleri renklendirmede kullanılır. İmalat ve görsel sanatlarda kullanılan çoğu pigment kuru renklendiricidir ve genellikle ince bir toz hâlinde öğütülür. Boyada kullanım için bu toz, pigmenti askıya alan görece nötr veya renksiz bir malzeme olan bağlayıcıya eklenir ve boyaya yapışkanlık verir. Genellikle aracında çözünmez olan bir pigment ile kendisi bir sıvı olan veya aracında çözünen boya arasında bir ayrım yapılır. Renklendirici, ilgili araca bağlı olarak bir pigment veya bir boya görevi görebilir. Bazı durumlarda pigment, bir metalik tuzla çözülebilir bir boyanın çökeltmesi ile boyadan üretilebilir. Oluşan pigmente göl pigmenti denir. Biyolojik pigment terimi, çözünürlüklerinden bağımsız olarak tüm renkli maddeler için kullanılır.
Platin, periyodik cetvelde Pt simgesi ile gösterilen kimyasal bir element olup atom numarası 78'dir. Ağır, dövülebilir, sünek, grimsi beyaz renkli, geçiş metalleri grubunda, kıymetli metallerdendir. Altından sonraki en kıymetli metaldir. Korozyona dayanıklı olup bazı bakır ve nikel cevherlerinde bulunur. Kuyumculukta, laboratuvar cihazlarında, elektrik kontaktlarında, diş hekimliğinde ve otomobil egzoz kontrol cihazlarında kullanılır.
Cıva sembolü "Hg" ve atom numarası 80 olan kimyasal element. "Hg" sembolü, Latincedeki hydrargyrum sözcüğünden gelir. Oda sıcaklığında sıvı hâlde bulunan Cıva için İngilizcede iki sözcük kullanılır: "mercury" ve "quicksilver".
Kadmiyum, kimyasal simgesi Cd olan, gümüş beyazlığında, elektrik, seramik, pil ve akü sanayisinde kullanılan yumuşakça, kanserojen, toksik bir ağır metal element. Kadmiyum, çinko bileşikleriyle beraber doğada kadmiyum sülfür olarak bulunur. Çinko, kurşun ve bakırın yan ürünü olarak üretilir.
Kobalt kimyasal bir element'tir. Sembol'ü Co ve atom numarası 27'dir. Nikel gibi kobalt da, doğal meteorik demir alaşımlarında bulunan küçük birikintiler dışında, yer kabuğunda yalnızca kimyasal olarak birleşik formda bulunur. İndirgeyici eritme yoluyla üretilen serbest element sert, parlak, gümüş rengi bir metal'dir.
Pil, kimyasal enerjinin depolanabilmesi ve elektriksel bir forma dönüştürülebilmesi için kullanılan bir aygıttır. Piller, bir veya daha fazla elektrokimyasal hücre, yakıt hücreleri veya akış hücreleri gibi, elektrokimyasal aygıtlardan oluşur.
Ağır metal, metalik özellikler gösteren elementlerden oluşan, açık ve tam bir tanımlaması yapılmamış olan grupta bulunan elementlere verilen addır. Bu grubun içinde geçiş metalleri, bazı yarı metaller, lantanitler ve aktinitler bulunur. Bazıları yoğunluk, bazıları atomik sayı ya da atomik ağırlık, bazıları da kimyasal özellikler ya da toksisite üzerine dayanan birçok tanımlama önerilmiştir. Tutarsız tanımlamalar ve tutarlı bir bilimsel temeli olmaması nedeniyle IUPAC’ın bir teknik raporunda ağır metal teriminin "anlamsız ve yanlış yönlendirici" olduğu belirtilmiştir. Duruma göre ağır metaller karbondan hafif elementleri içerdiği gibi en ağır metallerin bazılarını dışarıda tutabilir.
Yaklaşık 19.yüzyılın sonlarında, elektrikli jeneratörlerin ve elektrikli güç kaynaklarının geliştirilmesinden önce ana elektrik kaynağını piller sağlamaktaydı. Batarya teknolojisinde art arda gelen yenilikler, ilk bilimsel çalışmalardan tutun da, telgraf ve telefonların yükselişini ve nihayet portatif bilgisayarları, cep telefonların, elektrikli arabaları ve diğer birçok elektrikli aletler de dahil elektrik alanındaki başlıca gelişmeleri kolaylaştırmıştır.
Dokuz voltluk pil (9V) En yaygın biçimi, erken transistörlü radyolar için tanıtıldı. Yuvarlak kenarlı dikdörtgen prizma şekli ve üst kısmında kutuplanmış bir ankraj konektörü vardır. Bu tip Walkie-talkie telsiz konuşmaları, saatler ve duman dedektöründe yaygın olarak kullanılır.
Nikel-kadmiyum pil elektrot olarak nikel oksit hidroksit ve metalik kadmiyum kullanan bir şarj edilebilir pil türüdür. NiCd kısaltması, nikel (Ni) ve kadmiyum (Cd) kimyasal sembollerinden türemiştir: NiCad kısaltması, SAFT Corporation'ın tescilli bir ticari markasıdır, ancak bu marka adı tüm Ni-Cd pillerini tanımlamak için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Nikel-çinko pil, NiMH pillerine benzer bir şarj edilebilir pil türüdür, ancak daha yüksek voltaj 1.6 V'dir. Büyük nikel-çinko pil sistemleri 100 yılı aşkın bir süredir bilinmektedir. 2000'den beri, stabilize edilmiş bir çinko elektrod sisteminin geliştirilmesi, bu teknolojiyi piyasada bulunan diğer şarj edilebilir pil sistemleri ile uygulanabilir ve rekabetçi hale getirmiştir. Diğer bazı teknolojilerin aksine, üfleme şarjı önerilmez.
Metalürjide, demir içermeyen metal, alaşımlar da dahil olmak üzere, önemli miktarda demir içermeyen (nonferrit) bir metaldir. Genellikle demirli metallerden daha pahalı, düşük ağırlık, iletkenlik , Manyetik olmayan özellik veya korozyon direnci gibi istenen özelliklerden dolayı demir dışı metaller kullanılır. Demir-çelik endüstrisinde bazı demir dışı malzemeler de kullanılmaktadır. Örneğin boksit, yüksek fırınlar için akış olarak kullanılırken diğerleri, volframit, pirrolit ve krom gibi demir alaşımları yapımında kullanılır. Önemli demir dışı metaller, Alüminyum, bakır, kurşun, nikel, kalay, titanyum, çinko ve pirinç gibi alaşımları içerir. Altın, gümüş ve platin gibi değerli metaller ve kobalt, cıva, tungsten, berilyum, bizmut, seryum, kadmiyum, niyobyum, indiyum, galyum, germanyum, lityum, selenyum, tantal, tellür, vanadyum ve zirkonyum gibi egzotik veya nadir metaller ayrıca demir içermez. Genellikle sülfitler, karbonatlar ve silikatlar gibi mineraller yoluyla elde edilirler. Demir dışı metaller genellikle elektroliz yoluyla rafine edilir.
Saf kırmızı hücre aplazisi (PRCA), kemiklerin merkezindeki süngerimsi doku olan kemik iliğinin yeterli şekilde işlev göremediği ve anemiye neden olduğu nadir görülen bir kan üretimi bozukluğudur. Kırmızı kan hücreleri, tüm vücuda oksijen taşımaktan sorumludur.
Metal zehirlenmesi veya metal toksisitesi; belirli metallerin belirli biçim ve dozlarda yaşam üzerindeki zehirleyici etkisidir. Birtakım metaller, zehirli çözünür bileşikler oluşturduklarında zehirlidir. Birtakım metallerin biyolojik bir rolü yoktur, başka bir deyişle yaşam için zorunlu (esansiyel) minerallerden değildir veya belirli bir türevdeyken zehirlidir. Söz konusu metalin kurşun olması durumunda, kurşunun ölçülebilir herhangi bir miktarının sağlık üzerinde olumsuz etkileri olabilir. Metal zehirlenmesinin genellikle ağır metaller ile anlamdaş olduğu düşünülür, ancak berilyum ve lityum gibi daha hafif metaller de belirli durumlarda zehirli olabilir. Bütün ağır metaller özellikle zehirli değildir ve demir gibi bazı metaller canlıda çok önemli bir yer tutar. Metal zehirlenmesinin tanımı, anormal derecede yüksek dozlarda zehirli etki gösteren eser elementleri de kapsayabilir. Metal zehirlenmesinin tedavisi için şelasyon tedavisi bir seçenek olabilir; bu yöntem, metalleri vücuttan uzaklaştırmak için şelasyon ajanlarının uygulanmasını içine alan bir tekniktir.
Simya çalışmaları sayesinde daha sonra belirli kimyasal bileşikler veya bileşik karışımları olarak sınıflandırılan birçok kimyasal madde üretilmiştir.
Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır. Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir. Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.
