A kibontakozás
A kibontakozás
A nyomjelzés teljes kifejlődéséhez az akkoriban kibontakozó magfizika néhány alapvető eredménye szolgáltatott lehetőséget. A hidrogén nehéz izotópját, a deutériumot Harold Urey 1932-ben találta meg (Nobel-díj: 1934). A nyomjelzés szempontjából még fontosabb, hogy 1932-ben a Cambridge-i James Chadwick kimutatta Wilson-kamrájában a neutront (Nobel-díj: 1935), illetve a francia Frédéric Joliotnak és Iréne Curienek 1934-ben sikerült mesterségesen is előidéznie radioaktivitást (Nobel-díj: 1935). Enrico Fermi és csoportja Rómában neutronnal bombázta az összes hozzáférhető elemet, és megvizsgálta, milyen új, esetleg aktív elemekké változnak a besugárzás hatására (Nobel-díj: 1938). Mindez a nyomjelzés szempontjából azt jelentette: 1. a deutériumos víz (nehézvíz) megkülönböztethető a normális víztől, tehát meg lehet vizsgálni, az élő szervezetek vízforgalmát; 2. neutronbesugárzóssal elő lehet állítani nem toxikus (könnyű), mesterséges radioaktív izotópokat, amelyek követhetők a szervekben, szervezetekben vagy biokémiai folyamatokban anélkül, hogy kárt tenne bennük.
A deutérium felfedezése után, Urey, akit Hevesy 1923 óta jól ismert, ajándékozott Hevenynek olyan vizet, amelynek 0,6 %-át alkotta a nehézvíz. Ráadásul Heveny egyik asszisztense, A. Hofer rendkívüli szakértelemmel tudott vízsűrűséget meghatározni, ami óriási segítség volt, mert a deutériumos nyomjelzés módszere éppen ezen alapult. Így annak ellenére, hogy a deutérium nem a legtökéletesebb anyag nyomjelzés céljára (fajlagos tömege túlságosan erősen tér el a hidrogénétől, melynek nyomjelzője) Hevesy megmérte az aranyhal vízcseréjét, és olykor 100 % fölöttinek találta. (Eközben, mellesleg új analitikai elvhez jutott, melyet izotóphígításnak neveznek.) A különlegesen magas érték arra utalt, hogy a víz egy része a test anyagaival is kölcsönhatásba lép. Ezért azt tervezte, hogy deutériumos jelöléssel megvizsgálja, milyen kicserélődési folyamatok játszódnak le a nehézvíz és a testben felhalmozódó zsír hidrogénje között, amit végül a terület másik kiválósága, Rudolf Schönheimer, német származású amerikai biokémikus végzett el munkatársaival.
Heveny nem a molekuláris szint felé haladt, inkább meghatározta az emberi test víztartalmát, utána pedig azt, átlagosan mennyi ideig tartózkodnak a vízmolekulák a testben. Az 1920-as orvosi Nobel-díj nyertesével, A. Kroghgal együttműködve, szintén nehézvízzel még megvizsgálta a béka bőrének permeabilitását, amely a membránok működésének megértését segítette. Minthogy a membránok a sejtek áteresztő vagy félig áteresztő határfelületei, munkájuk a szervezet egyik alapvető működésére irányult.
