Gadolinium - Gadolinium

Gadolinium,  64 Gd
Gadolinium-4.jpg
Gadolinium
Výslovnost / ˌ ɡ æ d ə l ɪ n Jsem ə m / ( GAD -ə- LIN -EE-əm )
Vzhled stříbřitě bílá
Standardní atomová hmotnost A r, std (Gd) 157,25 (3)
Gadolinium v periodické tabulce
Vodík Hélium
Lithium Beryllium Boron Uhlík Dusík Kyslík Fluor Neon
Sodík Hořčík Hliník Křemík Fosfor Síra Chlór Argon
Draslík Vápník Skandium Titan Vanadium Chrom Mangan Žehlička Kobalt Nikl Měď Zinek Gallium Germanium Arsen Selen Bróm Krypton
Rubidium Stroncium Yttrium Zirkonium Niob Molybden Technecium Ruthenium Rhodium Palladium stříbrný Kadmium Indium Cín Antimon Tellurium Jód Xenon
Cesium Baryum Lanthan Cerium Praseodym Neodym Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantal Wolfram Rhenium Osmium Iridium Platina Zlato Merkur (prvek) Thallium Vést Vizmut Polonium Astat Radon
Francium Rádium Actinium Thorium Protactinium Uran Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Kalifornie Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Draslík Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
-
↑
Gd
↓
Cm
europium ← gadolinium → terbium
Atomové číslo ( Z ) 64
Skupina skupina n/a
Doba období 6
Blok   f-blok
Konfigurace elektronů [ Xe ] 4f 7 5d 1 6s 2
Elektrony na skořápku 2, 8, 18, 25, 9, 2
Fyzikální vlastnosti
Fáze na  STP pevný
Bod tání 1585  K (1312 ° C, 2394 ° F)
Bod varu 3273 K (3000 ° C, 5432 ° F)
Hustota (blízko  rt ) 7,90 g / cm 3
při kapalině (při  mp ) 7,4 g / cm 3
Teplo fúze 10,05  kJ/mol
Teplo odpařování 301,3 kJ/mol
Molární tepelná kapacita 37,03 J/(mol · K)
Tlak páry (vypočteno)
P  (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
v  T  (K) 1836 2028 2267 2573 2976 3535
Atomové vlastnosti
Oxidační stavy 0, +1, +2, +3 (mírně zásaditý oxid)
Elektronegativita Paulingova stupnice: 1,20
Ionizační energie
Atomový poloměr empirické: 180  hod
Kovalentní poloměr 196 ± 18 hodin
Barevné čáry ve spektrálním rozsahu
Spektrální linie gadolinia
Další vlastnosti
Přirozený výskyt prvotní
Krystalická struktura hexagonální těsně uspořádané (HCP)
Šestihranná uzavřená krystalová struktura pro gadolinium
Rychlost zvuku tenký prut 2680 m/s (při 20 ° C)
Teplotní roztažnost α poly: 9,4 µm/(m⋅K) (při 100 ° C)
Tepelná vodivost 10,6 W/(m⋅K)
Elektrický odpor α, poly: 1,310 µΩ⋅m
Magnetické uspořádání feromagnetický - paramagnetický přechod při 293,4 K.
Molární magnetická citlivost 755 000 0,0 x 10 -6  cm 3 / mol (300,6 K)
Youngův modul α forma: 54,8 GPa
Tažný modul α forma: 21,8 GPa
Hromadný modul α forma: 37,9 GPa
Poissonův poměr α forma: 0,259
Vickersova tvrdost 510–950 MPa
Číslo CAS 7440-54-2
Dějiny
Pojmenování po minerálu Gadolinite (sám pojmenovaný po Johanu Gadolinovi )
Objev Jean Charles Galissard de Marignac (1880)
První izolace Lecoq de Boisbaudran (1886)
Hlavní izotopy gadolinia
Izotop Hojnost Poločas rozpadu ( t 1/2 ) Režim rozpadu Produkt
148 Gd syn 75 let α 144 Sm
150 Gd syn 1,8 x 10 6  y α 146 Sm
152 Gd 0,20% 1,08 x 10 14  y α 148 Sm
154 Gd 2,18% stabilní
155 Gd 14,80% stabilní
156 Gd 20,47% stabilní
157 Gd 15,65% stabilní
158 Gd 24,84% stabilní
160 Gd 21,86% stabilní
Kategorie Kategorie: Gadolinium
| Reference

Gadolinium je chemický prvek se symbolem Gd a atomovým číslem 64. Gadolinium je stříbřitě bílý kov, když je odstraněna oxidace. Je jen málo tvárný a je to tvárný prvek vzácných zemin . Gadolinium reaguje se vzdušným kyslíkem nebo vlhkostí pomalu za vzniku černého povlaku. Gadolinium pod svým Curieovým bodem 20 ° C (68 ° F) je feromagnetické a přitahuje magnetické pole výše než nikl . Nad touto teplotou je to nejvíce paramagnetický prvek. V přírodě se nachází pouze v oxidované formě. Když je separován, obvykle obsahuje nečistoty ostatních vzácných zemin kvůli jejich podobným chemickým vlastnostem.

Gadolinium objevil v roce 1880 Jean Charles de Marignac , který detekoval jeho oxid pomocí spektroskopie. Je pojmenována podle minerálu gadolinit , jednoho z minerálů, ve kterém se gadolinium nachází, který je sám pojmenován podle finského chemika Johana Gadolina . Čisté gadolinium poprvé izoloval chemik Paul Emile Lecoq de Boisbaudran kolem roku 1886.

Gadolinium má neobvyklé metalurgické vlastnosti do té míry, že pouhé 1% gadolinia může výrazně zlepšit zpracovatelnost a odolnost proti oxidaci při vysokých teplotách železa, chromu a příbuzných kovů. Gadolinium jako kov nebo sůl absorbuje neutrony, a proto se někdy používá pro stínění v neutronové radiografii a v jaderných reaktorech .

Jako většina vzácných zemin, gadolinium tvoří trojmocné ionty s fluorescenčními vlastnostmi a soli gadolinia (III) se používají jako luminofory v různých aplikacích.

Ionty gadolinia (III) ve solích rozpustných ve vodě jsou vysoce toxické pro savce. Nicméně, v chelátu gadolinia (III) sloučeniny zabránit gadolinium (III) před působením organismu a většina je vylučován rozumných ledvinami před tím, než se mohou ukládat v tkáních. Díky svým paramagnetickým vlastnostem se roztoky chelátovaných organických gadoliniových komplexů používají jako intravenózně podávané kontrastní látky pro magnetickou rezonanci na bázi gadolinia v lékařské magnetické rezonanci . Různá množství se ukládají v tkáních mozku, srdečního svalu, ledvin, jiných orgánů a kůže, zejména v závislosti na funkci ledvin , struktuře chelátů (lineární nebo makrocyklické) a podané dávce.

Charakteristika

Ukázka kovu gadolinia

Fyzikální vlastnosti

Gadolinium je stříbřitě bílý, tvárný , tvárný prvek vzácných zemin . Krystalizuje v hexagonální těsně zabalené a-formě při pokojové teplotě, ale když se zahřeje na teploty nad 1235 ° C (2255 ° F), transformuje se do své β-formy, která má kubickou strukturu zaměřenou na tělo .

Izotop gadolinium-157 má nejvyšší tepelně neutron capture průřez mezi kterémkoli stabilním nuklidu: asi 259,000 stodoly . Pouze xenon-135 má vyšší záchytný průřez, asi 2,0 milionu stodol, ale tento izotop je radioaktivní .

Předpokládá se, že gadolinium je feromagnetické při teplotách pod 20 ° C (68 ° F) a nad touto teplotou je silně paramagnetické . Existují důkazy, že gadolinium je pod 20 ° C (68 ° F) spíše než feromagnetické šroubovicové antiferomagnetické. Gadolinium vykazuje magnetokalorický účinek, při kterém se jeho teplota zvyšuje, když vstupuje do magnetického pole, a klesá, když opouští magnetické pole. U slitiny gadolinia Gd 85 Er 15 je teplota snížena na 5 ° C (41 ° F) a u slitiny Gd 5 ( Si 2 Ge 2 ) je tento účinek výrazně silnější , ale při mnohem nižší teplotě (<85 K (-188,2 ° C; -306,7 ° F)). Významný magnetocaloric účinek je pozorován při vyšších teplotách, až asi 300  kelvinů , ve sloučeninách Gd 5 (Si x Ge 1− x ) 4 .

Jednotlivé atomy gadolinia lze izolovat jejich zapouzdřením do molekul fullerenu , kde je lze zobrazit transmisním elektronovým mikroskopem . Jednotlivé atomy Gd a malé klastry Gd mohou být začleněny do uhlíkových nanotrubic .

Chemické vlastnosti

Viz také: Kategorie: Gadoliniové sloučeniny

Gadolinium se spojuje s většinou prvků za vzniku derivátů Gd (III). Při zvýšených teplotách se také kombinuje s dusíkem, uhlíkem, sírou, fosforem, bórem, selenem, křemíkem a arsenem za vzniku binárních sloučenin.

Na rozdíl od ostatních prvků vzácných zemin je kovové gadolinium na suchém vzduchu relativně stabilní. Nicméně, to se zakalí rychle ve vlhkém vzduchu, které tvoří volně-adhezivní gadolinium (III) kysličník (GD 2 O 3 ):

4 Gd + 3 O 2 → 2 Gd 2 O 3 ,

který se odlupuje a vystavuje více povrchu oxidaci.

Gadolinium je silné redukční činidlo , které redukuje oxidy několika kovů na jejich prvky. Gadolinium je poměrně elektropozitivní a pomalu reaguje se studenou vodou a poměrně rychle s horkou vodou za vzniku hydroxidu gadolinia:

2 Gd + 6 H 2 O → 2 Gd (OH) 3 + 3 H 2 .

Gadolinium kov je napaden snadno pomocí zředěné kyseliny sírové , za vzniku roztoků, které obsahují bezbarvé Gd (III) ionty, které existují jako [Gd (H 2 O) 9 ] 3+ komplexy:

2 Gd + 3 H 2 SO 4 + 18 H 2 O → 2 [Gd (H 2 O) 9 ] 3+ + 3 SO2-
4+ 3 H 2 .

Kov gadolinia reaguje s halogeny (X 2 ) při teplotě asi 200 ° C (392 ° F):

2 Gd + 3 X 2 → 2 GdX 3 .

Chemické sloučeniny

Ve velké většině svých sloučenin přijímá gadolinium oxidační stav +3. Všechny čtyři trihalogenidy jsou známy. Všechny jsou bílé, kromě jodidu, který je žlutý. Nejčastěji se setkáváme z halogenidů je gadolinium (III) chlorid (GdCl 3 ). Oxid se rozpouští v kyselinách za vzniku solí, jako je dusičnan gadolinia (III) .

Gadolinium (III), jako většina lanthanidových iontů, tvoří komplexy s vysokým počtem koordinace . Tato tendence je ilustrována použitím chelatačního činidla DOTA , octa dentate ligand. Soli [Gd (DOTA)] - jsou užitečné při zobrazování magnetickou rezonancí . Byla vyvinuta řada souvisejících chelátových komplexů, včetně gadodiamidu .

Sloučeniny redukovaného gadolinia jsou známé, zejména v pevném stavu. Halogenidy gadolinia (II) se získávají zahříváním halogenidů Gd (III) v přítomnosti kovového Gd v tantalových nádobách. Gadolinium také tvoří seskvichlorid Gd 2 Cl 3 , který může být dále redukován na GdCl žíháním při teplotě 800 ° C (1470 ° F). Tento chlorid gadolinia (I) tvoří destičky s vrstvenou strukturou podobnou grafitu.

Izotopy

Hlavní článek: Izotopy gadolinia

Přirozeně se vyskytující gadolinium se skládá ze šesti stabilních izotopů, 154 Gd, 155 Gd, 156 Gd, 157 Gd, 158 Gd a 160 Gd, a jednoho radioizotopu , 152 Gd, přičemž izotop 158 Gd je nejhojnější (24,8% přirozené hojnosti ) . Predikovaný dvojitý beta rozpad 160 Gd nebyl nikdy pozorován ( byla naměřena experimentální dolní hranice jeho poločasu více než 1,3 × 10 21 let).

Bylo pozorováno 29 radioizotopů gadolinia, přičemž nejstabilnější je 152 Gd (přirozeně se vyskytující), s poločasem přibližně 1,08 × 10 14 let a 150 Gd, s poločasem 1,79 × 106 6 let. Všechny zbývající radioaktivní izotopy mají poločas rozpadu kratší než 75 let. Většina z nich má poločas kratší než 25 sekund. Izotopy gadolinia mají čtyři metastabilní izomery , přičemž nejstabilnější je 143 m Gd ( t 1/2 = 110 sekund), 145 m Gd ( t 1/2 = 85 sekund) a 141 m Gd ( t 1/2 = 24,5 sekund).

Izotopy s atomovými hmotnostmi nižšími než nejhojnější stabilní izotop 158 Gd se primárně rozpadají zachycováním elektronů na izotopy europia . Při vyšších atomové hmotnosti, primární režim útlumu , je rozpad beta , a primární produkty jsou izotopy terbium .

Dějiny

Gadolinium je pojmenováno po minerálu gadolinit , podle pořadí finský chemik a geolog Johan Gadolin . To z něj činí jediný prvek, jehož název je odvozen z hebrejského kořene ( gadol , „velký“). V roce 1880 švýcarský chemik Jean Charles Galissard de Marignac pozoroval spektroskopické linie z gadolinia ve vzorcích gadolinitu (který ve skutečnosti obsahuje relativně málo gadolinia, ale dost na to, aby ukázal spektrum) a v odděleném minerálním ceritu . Posledně uvedený minerál dokázal, že obsahuje mnohem více prvku s novou spektrální čárou. De Marignac nakonec oddělil minerální oxid z ceritu, o kterém si uvědomil, že je oxidem tohoto nového prvku. Oxid pojmenoval „ gadolinia “. Protože si uvědomil, že „gadolinie“ je oxidem nového prvku, připisuje se mu objev gadolinia. Francouzský chemik Paul Émile Lecoq de Boisbaudran provedl v roce 1886 oddělení gadoliniového kovu od gadolinie.

Výskyt

Gadolinit

Gadolinium je složkou mnoha minerálů, jako jsou monazit a bastnäsite , což jsou oxidy. Kov je příliš reaktivní na to, aby existoval přirozeně. Paradoxně, jak bylo uvedeno výše, minerál gadolinit ve skutečnosti obsahuje pouze stopy tohoto prvku. Hojnost v zemské kůře je asi 6,2 mg/kg. Hlavní těžební oblasti jsou v Číně, USA, Brazílii, na Srí Lance, v Indii a Austrálii, přičemž zásoby by měly přesáhnout milion tun. Světová produkce čistého gadolinia je asi 400 tun ročně. Jediný známý minerál s esenciálním gadoliniem, lepersonnit (Gd) , je velmi vzácný.

Výroba

Gadolinium se vyrábí jak z monazitu, tak z bastnäsite .

  1. Drcené minerály se extrahují kyselinou chlorovodíkovou nebo kyselinou sírovou , která nerozpustné oxidy přeměňuje na rozpustné chloridy nebo sírany.
  2. Kyselé filtráty se částečně neutralizují hydroxidem sodným na pH 3–4. Thorium se sráží ve formě hydroxidu a poté se odstraní.
  3. Na zbývající roztok se působí šťavelanem amonným za účelem přeměny vzácných zemin na jejich nerozpustné oxaláty . Oxaláty se zahříváním přeměňují na oxidy.
  4. Oxidy jsou rozpuštěny v kyselině dusičné, která vylučuje jednu z hlavních složek, cer , jehož oxid je nerozpustný v HNO 3 .
  5. Na roztok se působí dusičnanem hořečnatým za vzniku krystalizované směsi podvojných solí gadolinia, samaria a europia .
  6. Soli se oddělí iontoměničovou chromatografií.
  7. Ionty vzácných zemin se pak selektivně vymývají vhodným komplexotvorným činidlem.

Kov gadolinia se získává z jeho oxidu nebo solí jeho zahříváním s vápníkem na 1450 ° C (2640 ° F) v argonové atmosféře. Houba gadolinium se mohou vyrobit redukcí roztavený GdCl 3 s vhodným kovem při teplotě nižší než 1,312 ° C (2,394 ° F) (teplota tání je Gd), při sníženém tlaku.

Aplikace

Gadolinium nemá žádné rozsáhlé aplikace, ale má řadu specializovaných použití.

Protože 157 Gd má vysoký neutronový průřez, používá se k cílení nádorů v terapii neutrony. Tento prvek je účinný pro použití s neutronovou radiografií a při stínění jaderných reaktorů . Používá se jako sekundární opatření pro nouzové odstavení v některých jaderných reaktorech, zejména typu reaktoru CANDU . Gadolinium se také používá v jaderných lodních pohonných systémech jako spálitelný jed .

Gadolinium má neobvyklé metalurgické vlastnosti, přičemž pouhé 1% gadolinia zlepšuje zpracovatelnost a odolnost železa, chromu a příbuzných slitin vůči vysokým teplotám a oxidaci .

Gadolinium je paramagnetické při pokojové teplotě , s feromagnetickým Curieovým bodem 20 ° C (68 ° F). Paramagnetické ionty, jako je gadolinium, zvyšují míru jaderné relaxace, díky čemuž je gadolinium užitečné pro zobrazování magnetickou rezonancí (MRI). Roztoky organických komplexů gadolinia a sloučenin gadolinia se používají jako kontrastní činidlo pro intravenózní MRI k vylepšení obrazů v lékařských postupech zobrazování magnetickou rezonancí a magnetické rezonanční angiografii (MRA). Magnevist je nejrozšířenějším příkladem. Nanotrubičky naplněné gadoliniem, nazývané „ gadonanotubes “, jsou 40krát účinnější než obvyklé kontrastní činidlo pro gadolinium. Po injekci se kontrastní látky na bázi gadolinia hromadí v abnormálních tkáních mozku a těla, což poskytuje větší kontrast obrazu mezi normálními a abnormálními tkáněmi, což usnadňuje lokalizaci abnormálních buněčných růstů a nádorů.

Gadolinium jako luminofor se používá také v jiných zobrazovacích zařízeních. V rentgenových systémech je gadolinium obsaženo ve fosforové vrstvě suspendované v polymerní matrici na detektoru. Terbium - dotovaný gadolinium oxysulfid (Gd 2 O 2 S: Tb) ve fosforové vrstvě převádí rentgenové paprsky uvolněné ze zdroje na světlo. Tento materiál vyzařuje zelené světlo při 540 nm díky přítomnosti Tb 3+ , což je velmi užitečné pro zlepšení kvality zobrazení. Energetická přeměna Gd je až 20%, což znamená, že 1/5 energie rentgenového záření dopadajícího na fosforovou vrstvu lze převést na viditelné fotony. Gadolinium oxyortosilikát (Gd 2 SiO 5 , GSO; obvykle dopovaný 0,1–1,0% Ce ) je monokrystal, který se používá jako scintilátor v lékařském zobrazování, jako je pozitronová emisní tomografie nebo pro detekci neutronů.

Sloučeniny gadolinia se také používají k výrobě zelených luminoforů pro barevné televizní trubice.

Gadolinium-153 se vyrábí v jaderném reaktoru z elementárních europiových nebo obohacených gadoliniových cílů. Má poločas rozpadu240 ± 10 dní a vyzařuje gama záření se silnými vrcholy při 41 keV a 102 keV. Používá se v mnoha aplikacích pro zajištění kvality, jako jsou linkové zdroje a kalibrační fantomy, aby zajistil správnou funkci zobrazovacích systémů nukleární medicíny a vytváření užitečných obrazů distribuce radioizotopů uvnitř pacienta. Používá se také jako zdroj gama záření při měření absorpce rentgenového záření nebo v měřičích hustoty kostí pro screening osteoporózy , stejně jako v přenosném rentgenovém zobrazovacím systému Lixiscope.

Gadolinium se používá k výrobě granátu gadolinium yttrium (Gd: Y 3 Al 5 O 12 ); má mikrovlnné aplikace a používá se při výrobě různých optických komponentů a jako podkladový materiál pro magnetooptické filmy.

Granát Gadolinium gallium (GGG, Gd 3 Ga 5 O 12 ) byl použit pro imitaci diamantů a pro počítačovou paměť bublin .

Gadolinium může také sloužit jako elektrolyt v palivových článcích na tuhé oxidy (SOFC). Použitím gadolinia jako dopantu pro materiály jako oxid ceru (ve formě gadoliniem dopované cerie ) vzniká elektrolyt s vysokou iontovou vodivostí a nízkými provozními teplotami, které jsou optimální pro nákladově efektivní výrobu palivových článků.

Provádí se výzkum magnetického chlazení při pokojové teplotě, které by oproti konvenčním chladicím metodám mohlo poskytnout značnou účinnost a ekologické výhody. Materiály na bázi gadolinia, jako je Gd 5 (Si x Ge 1− x ) 4 , jsou v současné době nejslibnějšími materiály, a to díky vysoké teplotě Curie a obrovskému magnetocaloric efektu. Čistý Gd sám vykazuje velký magnetocalorický efekt blízko své Curieovy teploty 20 ° C (68 ° F), což vyvolalo velký zájem o výrobu slitin Gd s větším efektem a nastavitelnou Curieovou teplotou. V Gd 5 (Si x Ge 1− x ) 4 lze složení Si a Ge měnit pro úpravu Curieovy teploty. Tato technologie je stále velmi brzy ve vývoji a je ještě třeba provést významná materiálová vylepšení, než bude komerčně životaschopná.

Fyzici Mark Vagins a John Beacom z japonského Super Kamiokande se domnívali, že gadolinium může usnadnit detekci neutrin, pokud je přidáno do vody o velmi vysoké čistotě v nádrži.

Gadolinium barium oxid měďnatý (GdBCO) byl zkoumán kvůli svým supravodivým vlastnostem v aplikacích v supravodivých motorech nebo generátorech - například ve větrné turbíně. Může být vyroben stejným způsobem jako nejrozšířeněji zkoumaný vysokoteplotní supravodič měďnatého, oxid měďnatý Yttrium barium (YBCO) a používá analogické chemické složení (GdBa 2 Cu 3 O 7− δ ). Nejvíce pozoruhodně to bylo použito skupinou Bulk Superconductivity Group z University of Cambridge v roce 2014 k vytvoření nového světového rekordu v nejvyšším zachyceném magnetickém poli v hromadném vysokoteplotním supravodiči , přičemž pole 17,6T bylo uvězněno ve dvou GdBCO objemech.

Bezpečnost

Hlavní články: kontrastní látka pro MRI a nefrogenní systémová fibróza
Gadolinium
Nebezpečí
Piktogramy GHS GHS02: Hořlavý
Signální slovo GHS Nebezpečí
H261
P231+232 , P422
NFPA 704 (ohnivý diamant)
0
0
1

Jako volný iont je gadolinium často označováno jako vysoce toxické, ale kontrastní látky pro magnetickou rezonanci jsou chelátové sloučeniny a jsou považovány za dostatečně bezpečné pro použití u většiny osob. Toxicita volných gadoliniových iontů u zvířat je způsobena interferencí s řadou procesů závislých na vápníkových iontových kanálech. 50% letální dávka je asi 0,34 mmol / kg (IV, myš), nebo 100-200 mg / kg. Studie toxicity na hlodavcích ukazují, že chelatace gadolinia (což také zlepšuje jeho rozpustnost) snižuje jeho toxicitu s ohledem na volný iont faktorem 50 (tj. Smrtelná dávka pro Gd-chelát se zvyšuje 50krát). Proto se věří, že klinická toxicita kontrastních látek na bázi gadolinia (GBCA) u lidí bude záviset na síle chelatačního činidla; tento výzkum však stále není dokončen. Asi tucet různých G-chelátovaných látek bylo schváleno jako kontrastní látky pro MRI po celém světě.

U pacientů se selháním ledvin existuje riziko vzácného, ​​ale závažného onemocnění nazývaného nefrogenní systémová fibróza (NSF), které je způsobeno použitím kontrastních látek na bázi gadolinia. Nemoc připomíná skleromyxedém a do určité míry sklerodermii . Může k tomu dojít měsíce po injekci kontrastní látky. Jeho asociace s gadoliniem a nikoli s molekulou nosiče je potvrzena jeho výskytem u různých kontrastních materiálů, ve kterých je gadolinium neseno velmi odlišnými molekulami nosiče. Z tohoto důvodu se nedoporučuje používat tato činidla pro jednotlivce s konečným selháním ledvin, protože budou vyžadovat urgentní dialýzu. Podobné, ale ne totožné příznaky jako NSF se mohou objevit u subjektů s normální nebo téměř normální funkcí ledvin během hodin až 2 měsíců po podání GBCA; pro tento stav, který se vyskytuje v nepřítomnosti již existujícího onemocnění nebo následně rozvinutého onemocnění alternativního známého procesu, byl navržen název „choroba ukládání gadolinia“ (GDD). Studie z roku 2016 uvádí četné neoficiální případy GDD. V této studii však byli účastníci rekrutováni z online podpůrných skupin pro subjekty, u nichž byla identifikována toxicita gadolinia, a nebyla shromážděna žádná relevantní anamnéza ani data. Musí existovat ještě definitivní vědecké studie prokazující existenci tohoto stavu.

Součástí současných pokynů Kanadské asociace radiologů je, že dialyzovaní pacienti by měli dostávat gadoliniová činidla pouze v nezbytných případech a dialýzu by měli absolvovat po vyšetření. Pokud je nutné u dialyzovaného pacienta provést MRI se zvýšeným kontrastem, doporučuje se vyhnout se některým vysoce rizikovým kontrastním látkám, nikoli však uvažovat o nižší dávce. American College of Radiology doporučuje, aby preventivně bylo vyšetření MRI s kontrastem provedeno co nejblíže před dialýzou, i když nebylo prokázáno, že by to snížilo pravděpodobnost vzniku NSF. FDA doporučuje, aby byl při výběru typu GBCA používaného u pacientů vyžadujících vícenásobné celoživotní dávky, těhotných žen, dětí a pacientů se zánětlivými stavy zvážen potenciál pro retenci gadolinia.

Anafylaktoidní reakce jsou vzácné, vyskytují se přibližně u 0,03–0,1%.

Dlouhodobé dopady kontaminace gadoliniem na životní prostředí způsobené lidskou činností jsou tématem probíhajícího výzkumu.

Biologická role

Gadolinium nemá žádnou známou přirozenou biologickou roli, ale jeho sloučeniny se používají jako výzkumné nástroje v biomedicíně. Sloučeniny Gd 3+ jsou složkami kontrastních látek MRI . Používá se v různých elektrofyziologických experimentech s iontovými kanály k blokování kanálů úniku sodíku a natažení aktivovaných iontových kanálů. Gadolinium bylo nedávno použito k měření vzdálenosti mezi dvěma body v proteinu pomocí elektronové paramagnetické rezonance , což je gadolinium obzvláště přístupné díky citlivosti EPR na frekvencích w-band (95 GHz).

Reference

externí odkazy