Biología (plan 1997) 2023-1

Optativas, Técnicas de Radioisotopos

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE CIENCIAS

TECNICAS DE RADIOISOTOPOS

Semestre: Sexto

Créditos: 10

Asignatura optativa

Requisitos: Ninguno

Objetivo General:

- Introducir a los estudiantes de Biología en el uso y manejo de radioisótopos.

Objetivos Particulares:

- Poner al alcance de los estudiantes el conocimiento de la interacción de la radiación ionizante con las células, DNA y proteínas, y en general con los sistemas complejos.

- Enseñar a los estudiantes los conceptos básicos de radiobiología y sus aplicaciones en beneficio de la sociedad como la técnica del insecto estéril, fitomejoramiento por radiación, entre otras, para abrir nuevas posibilidades en el campo laboral y académico de los alumnos mediante el uso de técnicas con radioisótopos (Técnicas nucleares).

- Reconocer la importancia de la radiación ambiental y el desarrollo de las especies (Hormesis).

- Capacitar a los estudiantes en la medición y seguridad en el manejo de material radiactivo.

Metodología de la enseñanza

- El curso estará a cargo de un profesor de teoría y un profesor de laboratorio.

- Cada tema teórico será enriquecido con material audiovisual, artículos y videos de divulgación de Universidades e Instituciones Nacionales e Internacionales.

- Se realizarán prácticas de laboratorio en modalidad virtual cubriendo los temas: Operación del detector Geiger-Müller, tabla nuclear, detección de la radiación, espectrometría gamma, medición de radiación ambiental (Radón), técnica del insecto estéril, efectos de la radiación y carbono 14 (Se emplearán las nuevas tecnologías para modernizar y profundizar el aprendizaje de los alumnos en el uso y medición de las radiaciones).

Formas de evaluación del curso

1.- Exámenes escritos (3) sobre temas desarrollados, tanto en teoría como en laboratorio (60%).

2.- Entrega de prácticas de laboratorio (reportes)-(20%).

3.- Reporte escrito y exposición de una investigación (semestral), desarrollada por los alumnos (20%). (En esta investigación se podrán incluir temas de interés de los estudiantes, que puedan continuar como trabajo de tesis en el tema de aplicaciones de radioisótopos y radiobiología).

Temario (temas y subtemas)

Teoría

I.- Introducción (3 horas)

Se revisarán conocimientos fundamentales sobre radiaciones ionizantes y sus efectos (capacitando al estudiante para el entendimiento de los temas a tratar).

I.1.- Las radiaciones nucleares, su descubrimiento y desarrollo.

I.2.- Materiales radiactivos.

I.3.- Efectos biológicos de las radiaciones.

II.- Física de radiaciones (9 horas)

II.1.- El átomo.

II.2.- Los radioisótopos y su decaimiento.

II.3.- Tabla nuclear.

II.4.- Interacción de la radiación con la materia.

II.5.- Tipos de radiación ionizante.

II.6.- Estadística de la radiación.

III.- Detección de la radiación y dosimetría (12 horas)

III.1.- Unidades de radiación.

III.2.- Actividad, exposición y dosis absorbida.

III.3.- Detección de radiación.

III.4.- Sistemas dosimétricos.

III.5.- Exposición a la radiación de los sistemas biológicos.

IV.- Efectos de las radiaciones en las células (6 horas)

IV.1.- La célula.

IV.2.- Efectos de la radiación en la estructura de la célula y sus funciones.

IV.3.- Efectos de la radiación en el DNA y proteínas.

IV.4.- Daños primarios debidos a la radiación ionizante.

V.- Efectos genéticos de la radiación (6 horas)

V.1.- Mutaciones genéticas.

V.2.- Estudio de mutaciones en Drosophila melanogaster.

V.3.- Estudio de mutaciones en mamíferos.

V.4.- Estudio de mutaciones en el ser humano.

VI.- Efectos de las radiaciones en microorganismos y sistemas celulares independientes (3 horas)

VI.1.- Teoría sobre el blanco.

VI.2.- Efectos de la radiación en microorganismos.

VI.3.- Efectos de la radiación en cultivos celulares.

VII.- Sensibilidad celular (3 horas)

VII.1.- Criterios de sensibilidad.

VII.2.- Factor de influencia de sensibilidad.

VII.3.- Clasificación de la sensibilidad celular en mamíferos.

VIII.- Efectos de la radiación en sistemas biológicos complejos (3 horas)

VIII.1.- Generalidades sobre el daño en tejido.

VIII.2.- Efectos específicos en órganos y sistemas.

VIII.3.- Efectos en los mecanismos inmunológicos.

IX.- Efectos puntuales de la radiación en animales (3 horas)

IX.1.- Mortalidad.

IX.2.- Efectos de la radiación en el desarrollo prenatal.

IX.3.- Efectos de la radiación en la regeneración.

X.- Daño por radiación y su protección (3 horas)

X.1.- Modificaciones físicas debidas a la exposición a la radiación.

X.2.- Factores biológicos que pueden modificar la respuesta a la radiación.

X.3.- Protección química y tratamiento de daño por radiación.

XI.- Efectos estocásticos o hereditarios de la radiación (3 horas)

XI.1.- Efectos de la radiación en plantas.

XI.2.- Efectos de la radiación en fauna.

XI.3.- Efectos de la radiación en comunidades.

XII.- Radiación ambiental y hormesis (3 horas)

XII.1.- Contaminantes radiológicos ambientales.

XII.2.- Radón y cáncer pulmonar.

XII.3.- Hormesis.

XII.4.- Radiación espacial.

XIII.- Aplicaciones de la radiación en biología (3 horas)

XIII.1.- Métodos nucleares de análisis.

XIII.2.- Productividad primaria.

XIII.3.- Biología molecular.

XIII.4.- Carbono 14, paleontología y datación.

XIV.- Seguridad radiológica (4 horas)

XIV.1.- Instituciones Nacionales e Internacionales.

XVI.2.- Marco normativo.

XVI.3.- Normas oficiales mexicanas.

Prácticas

1.- Obtención de la meseta, voltaje de operación y factor geométrico de los detectores Geiger-Müller. Estadística de la radiación (3 horas)

2.- Tabla nuclear y cadenas de decaimiento (3 horas)

3.- Detectores de radiación (9 horas)

a) Cámara de ionización

b) Detectores proporcionales

c) Detector de centelleo

d) Detectores de estado sólido

4.- Espectrometría gamma y determinación de contaminantes radiológicos ambientales (6 horas)

5.- Medición de radón ambiental (3 horas)

6.- Técnica del Insecto Estéril (3 horas)

7.- Efectos de la radiación en sistemas biológicos y contaminantes radiológicos (3 horas)

a) En la célula.

b) Sistemas biológicos más complejos.

8.- Carbono 14 en sistemas biológicos (2 horas)

Bibliografía básica

1.- BEIR Committee. BEIR I. 1972. The effects on populations of exposure to low levels of ionizing radiation. National Academic Press, Washington.

2.- BEIR Committee. BEIR II. 1979. The effects on populations of exposure to low levels of ionizing radiation. Draft report. National Academic Press, Washington.

3.- BEIR Committee. BEIR III. 1980. The effects on populations of exposure to low levels of ionizing radiation. Final report. National Academic Press, Washington.

4.- BEIR Committee. BEIR IV. 1988. Health risks of radon and other internally deposited alpha-emitters. National Academic Press, Washington.

5.- BEIR Committee. BEIR V. 1990. Health effects of exposure to low levels of ionizing radiation. National Academic Press, Washington.

6.- BEIR Committee. BEIR VI. 1999. The health effects of exposure to indoor radon. National Academic Press, Washington.

7.- BEIR Committee. BEIR VII Phase 1. 1998. Health risks from exposure to low levels of ionizing radiation. National Academic Press, Washington.

8.- BEIR Committee. BEIR VII Phase 2. 2006. Health risks from exposure to low levels of ionizing radiation. National Academic Press, Washington.

9.- Casarett, A.P. 1968. Radiation Biology. Prentice-Hall, Inc.

10.- Ley-Koo, E. 1959. Radioisótopos (teoría y experimentación). Tesis, Fac. de Ciencias.

11.- Overman, R.T. 1960. Radioisotope Techniques. McGraw-Hill.

12.- Price, J.W. 1958. Nuclear Radiation Detection. McGraw-Hill.

13.- Slater, J.R. 2002. Radioisotopes in Biology. A practical approach. New York: Oxford University Press.

Bibliografía complementaria

1.- Brophy, J.J. 1979. Electrónica Básica para científicos. Editorial Reverté, S.A., México.

2.- Comisión Nacional de Seguridad Nuclear y Salvaguardias (CNSNS). https://www.gob.mx/cnsns

3.- Chase, G. y Rabinowitz, J. 1967. Principles of radioisotope methodology. Minneapolis: Burgess Publishing Company.

4.- Evans, R. 1982. The atomic nucleus. Krieger Publishing Company, USA.

5.- Bleuler, E. y Goldsmith, G.J. 1952. Experimental Nucleonics. Hort-Renehart and Winston, USA.

6.- Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares (ININ). https://www.gob.mx/inin

7.- Knoll, Gleen F. 2010. Radiation Detection and Measurements. New York: J. Wiley.

8.- Lapp, R.E. 1963. Nuclear Radiation Physics. Prentice Hall.

9.- Mann, W.B. 1968. Radiactividad y su medida. Editorial Reverté, S.A.

10.- Marra, J.F. 2019. Hot Carbon: Carbon-14 and a Revolution in Science. Columbia University Press, New York.

11.- Martin, A. y Harbison, S. 1996. An Introduction to Radiation Protection. Springer, Boston, MA.

12.- Organismo Internacional de Energía Atómica. https://www.iaea.org/

13.- Rabinowics, E. 1970. An introduction to experimentation. Addison-Wesley Publishing Company.

14.- Servicio Nacional de Sanidad, Inocuidad y Calidad Agroalimentaria (Senasica). https://www.gob.mx/senasica

15.- Tanarro, A. 1970. Instrumentación nuclear. Prensa Española.

PARA CUALQUIER PREGUNTA O ACLARACIÓN, SE PODRAN COMUNICAR VIA CORREO ELECTRONICO CON LOS PROFESORES:

DR. ALLAN CHAVARRIA ( acchs2002@yahoo.com.mx )

BIOLOGO ALBERTO GOMEZ ( ibios03@yahoo.com )

POR FAVOR PONER EN EL ASUNTO DEL CORREO: Técnicas de Radioisótopos.