A radiofoszforral végzett tanulmányok
A radiofoszforral végzett tanulmányok
Hamarosan mind Hevest’ mind Krogh felismerte, hogy a radioaktív izotópok lényegesen hatékonyabban használhatók nyomjelzésre, mint a deutérium. A Fermi módszerével előállított izotópok közül Hevest’ a foszfor aktív izotópját választotta indikátorul, mivel a foszfor a szervezet egyik döntően fontos alkotórésze, és aktív izotópjának 14 napos felezési ideje kényelmes munkát tesz lehetővé. A megfelelő neutronforrások híján, óriási nehézségek közepette maga állította elő a 32P-t kén besugárzásával. Rendkívüli bőségben záporozó ötleteinek megvalósítására soha nem. volt elég az éppen rendelkezésre áll neutronforrás, ezért minden alkalmat felhasznált a lehetőségek tágítására. Rábeszélt néhány befolyásos embert, adjanak össze egy jelentősebb összeget, melyből méltó ajándékot lehetne vásárolni Bohr 50. születésnapjára. Sikerült összegyűjtenie 100 ezer dán koronát, amiből nem gyémántos emlékgyűrűt, hanem teljes 600 milligramm rádiumot tudott vásárolni Bohr számára, akinek csakugyan óriási örömet szerzett vele. Az ebből készült rádium-berillium forrás 1936-tól állt a kutatók rendelkezésére.
Hevesynek meg kellett tanulnia a számára lényegében ismeretlen biológiát és biokémiát, beleértve kísérleti módszereiket. Előbb laboratóriumát fel kellett szerelnie a radioaktív mérésekhez szükséges eszközökkel, utána a biológiai kutatás kellékeivel, köztük állatokkal, ólakkal stb. Utána magának Hevesynek és asszisztenseinek meg kellett tanulnia, hogyan kell az ilyen munkát végezni, az etetéstől a boncolásig és a szövettani mintavételig. Bár sokáig a kísérletek jelentős részét az ilyesmiben már jártas laboratóriumokban folytatta, például a Carlsberg Laboratóriumban, az egyetem fiziológiai tanszékén, fogorvosi iskolájában vagy éppen Krogh laboratóriumában, a szokásos delokalizált módján, lassanként saját laborjában is megtanulták a fizikai intézetekben szokatlan technikát.
Az első olyan eredménye, mely aztán az orvosi kutatásban áttörést hozott, 1935-ből származott és a csontrendszer sajátosságaival foglalkozott. A Finsen kórházban Ole Chievitz főorvos és asszisztense végezte az állatkísérleteket, melyek során patkányokat radiofoszfort tartalmazó tápanyaggal etettek, kipreparálták csontvázukat és meghatározták a plazmájukban lévő foszfor aktivitását. Már az első 24 órában jelentős csontmegújulást tapasztaltak. Arra a következtetésre jutottak, hogy hamis az a természetesnek tűnő nézet, amely szerint a csontok a növekedés során anyagaik beépülésével véglegesen kialakulnak, és azután lényegében azonosak maradnak. Hevesyék kimérték, hogy a csontrendszer dinamikus viselkedést mutat, amennyiben állandóan felvesz és lead foszfort, vagyis az örökös felépülés és leépülés egyensúlyi állapotában leledzik. Ez olyan újszerű, a szemléletnek ellentmondó megállapításnak számított, hogy egyrészt a cikk bírálója a Nature című folyóiratnál óvatosságra intett a közléssel kapcsolatban (amit nem vettek végül figyelembe), másrészt megfújta a harsonát a biológusok és fiziológusok számára: megnyílt egy merőben új tudományos terület. Még ugyanebben az évben jelentkezett Schönheimer a zsírok dinamikus viselkedésére vonatkozó tanulmánnyal és azután hosszú sorban jelentek meg az újabb írások hasonló témakörben.
Hevesy előbb azt vizsgálta, milyen mértékben újulnak meg a foszfatidok az agyban, majd más szervekben. A megtermékenyített tojásba juttatott aktív foszforral meg tudta vizsgálni a foszfatidok képződését a csirkeembrióban; kimérték, hogyan cirkulálnak, illetve halmozódnak fel a foszfatidok a nyúl különböző szerveiben; később az élesztősejtekben, majd növényekben vizsgálták a foszforfelvételt; Kroghgal tanulmányozták a foszfor beépülését a fogak anyagába és a fogzománcba; a kecsketej kazeinjét Atennel vizsgálták.
Mint minden vadonatúj eredmény esetén, a radioaktív nyomjelzéssel kapcsolatban is merültek fel kételyek. Például S. P. L. Sörensen, tekintélyes biokémikus, aki különösen a fehérjék analízise terén ért el fontos eredményeket, az eljárást érdektelennek és főleg megbízhatatlannak tartotta. Sörensen közeli munkatársa, LinderströmLang Hevesy 1923-as biológiai zsengéit ismerte, nívótlannak tartotta, és erre alapította az egész módszerre vonatkozó kedvezőtlen véleményét. (Később mindketten homlokegyenest ellenkező meggyőződésre jutottak, és eredményesen működtek együtt Hevesyvel.) A pro és kontra érvek kiteregetésére Hevesy 1938 tavaszán nemzetközi konferenciát szervezett. Ezen megjelent Joliot Curie, beszélt Krogh, a német Otto Meyerhof (az 1923-as orvosi Nobel-díj nyertese), a Needham házaspár Angliából és Joseph Parnas lvovi professzor is, a szénhidrát-anyagcsere eredményes kutatója, aki fontos együttműködést alakított ki Hevesyvel. Jóllehet a vitában, kivált Meyerhof részéről, itt is elhangzottak kemény ellenvetések, a hallgatóság nagy része fiatal kutatókból állt, akik igen sokat tanultak az elhangzottakból. Kipróbálták saját munkájukban, és hozzájárultak a módszer elterjesztéséhez, továbbá magának a konferenciának sorozattá alakításához, nemzetközi szervezetek felállításához, azaz a terület diszciplínává szervezéséhez. Koppenhágai tartózkodásának végén Hevesy még olyan alapvető témákba fogott, mint a DNS tanulmányozása (de nem genetikai szempontból, mely sokkal később kezdődött), különös tekintettel a DNS képződési mechanizmusára, és a szervezetben való vándorlására. Saját munkássága szempontjából is döntő jelentőségre tett szert az a megállapítása, mely szerint a foszfor beépülési sebessége akkor ér el magas értéket, amikor magas a sejtképződés sebessége, azaz például a szervezet növekedésének idején. Következtetése azon alapult, hogy a radiofoszfor meglepően lassan épült be a DNS-be, sőt ugyanezt a lassúságot tapasztalta az 1930-as évek végén megindított hematológiai vizsgálataiban is: azt találta, hogy a vörösvértestekbe igen lassan lép be a megjelölt foszfát. Később rájött, hogy a vörösvértestek csapdafélét képeznek a foszforvegyületek számára, így ha már bejuttatták a megjelölt foszfort valamely állat vérébe, ez levehető és befecskendezhető egy másik, esetleg rokon állatba, majd a hígulás alapján meg lehet mérni az egész szervezet vörösvértest tartalmát. A nyulakon kipróbált módszernek persze óriási jelentősége lett később.
Körülbelül itt tartott a háború vége felé. És ez volt az a pont, amikor már tényleg megkapta a Nobel-díjat. Nobel-előadásában mindez szerepel, hatalmas mennyiségű kísérleti anyaggal.
