放射性自顯影技術(shù)

1、第四章第四章 放射性自顯影技術(shù)放射性自顯影技術(shù)第一節(jié)第一節(jié) 原理和一般制作程序原理和一般制作程序第二節(jié)第二節(jié) 放射自顯影的制作方法放射自顯影的制作方法第三節(jié)第三節(jié) 與自顯影質(zhì)量有關(guān)的幾個(gè)因素與自顯影質(zhì)量有關(guān)的幾個(gè)因素第四節(jié)第四節(jié) 放射性自顯影技術(shù)的應(yīng)用放射性自顯影技術(shù)的應(yīng)用第一節(jié)第一節(jié) 原理和一般制作程序原理和一般制作程序 一、放射性自顯影的原理和特點(diǎn)一、放射性自顯影的原理和特點(diǎn) 放射性自顯影放射性自顯影 利用照相乳膠記錄、檢查和測(cè)量樣利用照相乳膠記錄、檢查和測(cè)量樣品中放射性核素的分布、定位和定量的品中放射性核素的分布、定位和定量的方法。方法。 放射性自顯影的特點(diǎn)放射性自顯影的特點(diǎn)（1 1）準(zhǔn)

2、確定位；）準(zhǔn)確定位；（2 2）靈敏度高；）靈敏度高；（3 3）能保持機(jī)體的完整結(jié)構(gòu)；）能保持機(jī)體的完整結(jié)構(gòu)；（4 4）可以長(zhǎng)期保存；）可以長(zhǎng)期保存；（5 5）操作簡(jiǎn)便，不需要復(fù)雜的儀器和設(shè)備）操作簡(jiǎn)便，不需要復(fù)雜的儀器和設(shè)備。 局限性：局限性： 定量誤差大，只作相對(duì)定量；測(cè)定的速度較慢。定量誤差大，只作相對(duì)定量；測(cè)定的速度較慢。（一）自顯影標(biāo)本的制備（一）自顯影標(biāo)本的制備（二）曝光（二）曝光（三）顯影（三）顯影（四）定影（四）定影（五）水洗及干燥（五）水洗及干燥二、放射性自顯影的一般制作程序二、放射性自顯影的一般制作程序1. 1. 洗凈；洗凈；2. 2. 吸水紙吸干；吸水紙吸干；3. 3. 平

3、鋪于標(biāo)本夾；平鋪于標(biāo)本夾；4. 4. 干燥。干燥。（一）自顯影標(biāo)本的制備（一）自顯影標(biāo)本的制備 曝光曝光 : : 把照相乳膠曝露于射線而產(chǎn)生潛影。把照相乳膠曝露于射線而產(chǎn)生潛影。 1. 1.感光材料的選擇感光材料的選擇: : 由溴化銀和明膠組成。由溴化銀和明膠組成。 明膠是溴化銀的支持劑，又是溴原子的吸收劑；明膠是溴化銀的支持劑，又是溴原子的吸收劑；它決定著乳膠的通透性、吸水膨脹、濃度稀釋它決定著乳膠的通透性、吸水膨脹、濃度稀釋和堅(jiān)膜作用等特性。和堅(jiān)膜作用等特性。 而乳膠的敏感度決定于溴化銀的濃度、顆粒大而乳膠的敏感度決定于溴化銀的濃度、顆粒大小及其配制方法。小及其配制方法。（二）曝光（二）曝

4、光 乳膠名稱乳膠名稱鹵化銀鹵化銀晶體直晶體直徑（徑（m）鹵化鹵化 銀銀 (%)晶體晶體粒子數(shù)粒子數(shù)/1000 m3靈靈敏敏度度分分辨辨力力產(chǎn)品特點(diǎn)產(chǎn)品特點(diǎn)適用范圍適用范圍幻燈片幻燈片電影膠片電影膠片 11015 6差差 中中乳膠層約乳膠層約15m涂于片涂于片基的一面基的一面宏觀或光宏觀或光學(xué)顯微自學(xué)顯微自顯影顯影X射線乳射線乳膠片膠片 0.2310206高高 差差乳膠層約乳膠層約30m涂于片涂于片基的兩面基的兩面宏觀自顯宏觀自顯影影核乳膠核乳膠0.020.54510000高高 高高液體、液體、干板、干板、脫基膜脫基膜光學(xué)顯微光學(xué)顯微及電鏡自及電鏡自顯影顯影幾種自顯影感光材料的性能幾種自顯影感光

5、材料的性能 （1 1）在有效期內(nèi)使用。）在有效期內(nèi)使用。 （2 2）周圍不能有放射性物質(zhì)。）周圍不能有放射性物質(zhì)。 （3 3）X X射線乳膠片和幻燈片應(yīng)注意避光、防潮、射線乳膠片和幻燈片應(yīng)注意避光、防潮、防熱，最好在恒溫恒濕房間（防熱，最好在恒溫恒濕房間（15201520C C）保存；）保存； （4 4）液體核乳膠應(yīng)置于棕色玻璃瓶中，外用黑紙）液體核乳膠應(yīng)置于棕色玻璃瓶中，外用黑紙包好，再用塑料袋包好，保存于包好，再用塑料袋包好，保存于4 4C C冰箱內(nèi)冰箱內(nèi)。感光材料的保存：感光材料的保存： 2. 2. 曝光曝光（1 1）潛影的形成）潛影的形成 將溴化銀的晶體點(diǎn)陳制作成有缺陷的，這些將溴化銀

6、的晶體點(diǎn)陳制作成有缺陷的，這些缺陷構(gòu)成潛影過(guò)程中的缺陷構(gòu)成潛影過(guò)程中的敏化中心敏化中心。 當(dāng)核射線、光線、熱、壓力等作用于溴化銀當(dāng)核射線、光線、熱、壓力等作用于溴化銀時(shí)，溴化銀中的電子便向敏化中心移動(dòng)，形時(shí)，溴化銀中的電子便向敏化中心移動(dòng)，形成帶負(fù)電荷的靜電層，然后正電荷的銀離子成帶負(fù)電荷的靜電層，然后正電荷的銀離子便向靜電層聚集而變成銀原子，便向靜電層聚集而變成銀原子，形成潛影形成潛影。-+1234潛潛 影影 的的 形形 成成 （2 2） 曝光時(shí)間曝光時(shí)間 a) a) 以公式計(jì)算曝光時(shí)間：以公式計(jì)算曝光時(shí)間： 設(shè)設(shè)L L為單位面積上衰變了的放射性活度；為單位面積上衰變了的放射性活度； A A

7、0 0為單位面積上開(kāi)始時(shí)的放射性活度；為單位面積上開(kāi)始時(shí)的放射性活度； A At t為單位面積上曝光結(jié)束時(shí)的放射性活度。為單位面積上曝光結(jié)束時(shí)的放射性活度。 由由 L = AL = A0 0 A At t； A At t= A= A0 0 e e-t-t 得：得： t = Lnt = LnT0.693A0A0- L b b）經(jīng)驗(yàn)估計(jì)）經(jīng)驗(yàn)估計(jì) 要使要使X X乳膠產(chǎn)生適宜的黑度，大約需要乳膠產(chǎn)生適宜的黑度，大約需要50050010001000萬(wàn)萬(wàn)粒子或粒子或100100200200萬(wàn)萬(wàn)粒子粒子/cm2/cm2。 對(duì)于對(duì)于粒子來(lái)說(shuō)：粒子來(lái)說(shuō)： N/AN/A t t c c）實(shí)驗(yàn)曝光法）實(shí)驗(yàn)曝光法曝

8、光時(shí)間曝光時(shí)間 = （0.5 1）107 粒子粒子/cm2 顯影顯影 指感光后形成潛影的乳膠，在顯影劑指感光后形成潛影的乳膠，在顯影劑的作用下，使?jié)撚稗D(zhuǎn)化為金屬銀的過(guò)程。的作用下，使?jié)撚稗D(zhuǎn)化為金屬銀的過(guò)程。 （1 1）顯影液的組成：）顯影液的組成： 顯影劑：常用米吐?tīng)?，主要起還原作用。顯影劑：常用米吐?tīng)?，主要起還原作用。 促進(jìn)劑：常用碳酸鈉，維持堿性條件。促進(jìn)劑：常用碳酸鈉，維持堿性條件。 保護(hù)劑：常用亞硫酸鈉，中和氧化產(chǎn)物。保護(hù)劑：常用亞硫酸鈉，中和氧化產(chǎn)物。 抑制劑：常用溴化鉀，抑制未感光的銀鹽。抑制劑：常用溴化鉀，抑制未感光的銀鹽。 （三）顯（三）顯 影影（2 2）顯影條件）顯影條件 配

9、制好的顯影液應(yīng)盛于帶蓋的深色玻配制好的顯影液應(yīng)盛于帶蓋的深色玻璃瓶中，置于陰涼處或冰箱中。璃瓶中，置于陰涼處或冰箱中。 在溫度為在溫度為18182020C C 的條件下，顯影時(shí)的條件下，顯影時(shí)間約為間約為5 5 6 6 分鐘。分鐘。 定影定影 定影劑硫代硫酸鈉和溴化銀作用，將定影劑硫代硫酸鈉和溴化銀作用，將溴化銀溶解，從而使未感光的銀鹽從乳膠中溶溴化銀溶解，從而使未感光的銀鹽從乳膠中溶去而成為透明膜。去而成為透明膜。 其反應(yīng)式如下：其反應(yīng)式如下： AgBr + NaAgBr + Na2 2S S2 2O O3 3 NaAgS NaAgS2 2O O3 3 + NaBr + NaBr NaAgS

10、 NaAgS2 2O O3 3 Na Na+ + + AgS + AgS2 2O O3 3 - - NaAgSNaAgS2 2O O3 3 + + NaNa2 2S S2 2O O3 3 NaNa3 3Ag(SAg(S2 2O O3 3) )2 2 （四）定影（四）定影 （1 1）定影劑：硫代硫酸鈉，遇酸易分解。）定影劑：硫代硫酸鈉，遇酸易分解。 （2 2）保護(hù)劑：常用亞硫酸鈉，抑制定影劑的）保護(hù)劑：常用亞硫酸鈉，抑制定影劑的遇酸分解。遇酸分解。 （3 3）停顯劑：常用醋酸、硼酸，中止顯影。）停顯劑：常用醋酸、硼酸，中止顯影。 （4 4）堅(jiān)膜劑：常用明釩、鉻釩。）堅(jiān)膜劑：常用明釩、鉻釩。2.

11、2. 定影液的組成定影液的組成 3. 3. 定影條件定影條件 溫度以溫度以1920 1920 C C為宜，定影時(shí)間約為為宜，定影時(shí)間約為10 1510 15分分鐘。鐘。 （五）水洗及干燥（五）水洗及干燥 定影后要經(jīng)充分水洗，以清除殘余的定影劑和未定影后要經(jīng)充分水洗，以清除殘余的定影劑和未被顯影的銀鹽。被顯影的銀鹽。 一般要求在流水中沖洗一般要求在流水中沖洗20302030分鐘，然后在空氣分鐘，然后在空氣中晾干。中晾干。 一、宏觀放射性自顯影的制作方法一、宏觀放射性自顯影的制作方法 （一）整體植株的放射性自顯影（一）整體植株的放射性自顯影 （二）放射性紙層析和薄層層析板自顯影（二）放射性紙層析和

12、薄層層析板自顯影 （三）土壤整段標(biāo)本的放射性自顯影（三）土壤整段標(biāo)本的放射性自顯影（四）觀察（四）觀察 二、光學(xué)顯微自顯影二、光學(xué)顯微自顯影 ( (一一) )方法方法 1. 1. 接觸法接觸法 將試驗(yàn)樣品制成石蠟切片，用蛋白甘油將試驗(yàn)樣品制成石蠟切片，用蛋白甘油將石蠟切片貼在載片上，可先染或曝光后將石蠟切片貼在載片上，可先染或曝光后染色，干燥后在暗室中將乳膠面對(duì)切片，染色，干燥后在暗室中將乳膠面對(duì)切片，緊密接觸，緊密接觸，進(jìn)行曝光進(jìn)行曝光。 2 . 2 . 液體乳膠法液體乳膠法 在暗室安全燈下，將所需的乳膠稱在暗室安全燈下，將所需的乳膠稱出，使其裝入燒杯中，置于出，使其裝入燒杯中，置于4040

13、C C水浴溶水浴溶解。然后采用滴涂或浸蘸法將乳膠直接解。然后采用滴涂或浸蘸法將乳膠直接加在載玻片上，并使均勻地鋪開(kāi)。涼干加在載玻片上，并使均勻地鋪開(kāi)。涼干后連同標(biāo)本一起進(jìn)行曝光。后連同標(biāo)本一起進(jìn)行曝光。 具體又可分為：具體又可分為：涂布法和浸蘸法涂布法和浸蘸法。涂布法和浸蘸法示意圖涂布法和浸蘸法示意圖 （二）染色（二）染色 1. 1. 前染前染 是指涂核乳膠前對(duì)切片進(jìn)行染色。是指涂核乳膠前對(duì)切片進(jìn)行染色。 優(yōu)點(diǎn)：乳膠層不被染色，與后染相比顏色優(yōu)點(diǎn)：乳膠層不被染色，與后染相比顏色清晰鮮明。缺點(diǎn)：染色處理可能引起標(biāo)本中清晰鮮明。缺點(diǎn)：染色處理可能引起標(biāo)本中放射性的損失；對(duì)易溶性放射性化合物不宜放射

14、性的損失；對(duì)易溶性放射性化合物不宜采用前染。采用前染。 2. 2. 后染后染 是指在切片涂布核乳膠、曝光、顯影、是指在切片涂布核乳膠、曝光、顯影、定影后進(jìn)行的染色。定影后進(jìn)行的染色。 優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有前染的放射性損失問(wèn)題；優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有前染的放射性損失問(wèn)題； 缺點(diǎn)：在染色過(guò)程中可能會(huì)使顯影銀粒缺點(diǎn)：在染色過(guò)程中可能會(huì)使顯影銀粒消失，乳膠脫落。消失，乳膠脫落。 1. 1. 粒子計(jì)數(shù)法粒子計(jì)數(shù)法 在一定面積上或一定細(xì)胞器上的顯影銀顆在一定面積上或一定細(xì)胞器上的顯影銀顆粒的多少確定樣品中的放射性高低。粒的多少確定樣品中的放射性高低。 2. 2. 徑跡計(jì)數(shù)徑跡計(jì)數(shù) 根據(jù)較厚乳膠層中產(chǎn)生的徑跡數(shù)，來(lái)測(cè)根據(jù)較厚乳膠

15、層中產(chǎn)生的徑跡數(shù)，來(lái)測(cè)定放射性。定放射性。 3. 3. 光密度測(cè)定光密度測(cè)定：用顯微光度計(jì)：用顯微光度計(jì)（ 三）光學(xué)顯微自顯影的觀察與分析三）光學(xué)顯微自顯影的觀察與分析第三節(jié)第三節(jié) 與自顯影質(zhì)量有關(guān)的與自顯影質(zhì)量有關(guān)的幾個(gè)因素幾個(gè)因素一、各種粒子在乳膠中的徑跡一、各種粒子在乳膠中的徑跡 粒子：粒子： 徑跡直，密度均勻，圖像最好。徑跡直，密度均勻，圖像最好。 粒子：粒子： 徑跡彎彎曲曲，射程因能量而異。徑跡彎彎曲曲，射程因能量而異。 粒子：粒子： 一般在乳膠中不留什么痕跡一般在乳膠中不留什么痕跡。 分辨力分辨力 用銀粒密度最大的點(diǎn)與其密度減用銀粒密度最大的點(diǎn)與其密度減少到一半的點(diǎn)之間的距離（少到

16、一半的點(diǎn)之間的距離（HDHD）來(lái)表示。）來(lái)表示。 影響分辨力的因素：影響分辨力的因素： （1 1）溴化銀顆粒的大?。╀寤y顆粒的大小 （2 2）乳膠厚度）乳膠厚度 （3 3）標(biāo)本厚度）標(biāo)本厚度 ( 4 ) ( 4 ) 標(biāo)本與乳膠層的距離標(biāo)本與乳膠層的距離 （5 5）射線的能量）射線的能量 ： 3 3H H、1414C C、 3232P P （6 6） 曝光和顯影時(shí)間曝光和顯影時(shí)間二、分辨力二、分辨力 自顯影效率自顯影效率 指一個(gè)入射粒子所生成顯影指一個(gè)入射粒子所生成顯影顆粒數(shù)目。顆粒數(shù)目。 其受下列因素影響：其受下列因素影響： （1 1）射線能量）射線能量 （2 2）標(biāo)本的厚度）標(biāo)本的厚度 （

17、3 3）乳膠層的厚度：小于射程時(shí)）乳膠層的厚度：小于射程時(shí) （4 4）溴化銀結(jié)晶的大?。盒《軙r(shí)）溴化銀結(jié)晶的大?。盒《軙r(shí) （5 5）乳膠的靈敏度）乳膠的靈敏度 （6 6）乳膠層與標(biāo)本的距離）乳膠層與標(biāo)本的距離 （7 7）曝光時(shí)間）曝光時(shí)間三、自顯影效率三、自顯影效率 在制備自顯影的過(guò)程中，由于非標(biāo)在制備自顯影的過(guò)程中，由于非標(biāo)本放射源而引起乳膠顯影的均稱本放射源而引起乳膠顯影的均稱本底本底。 造成自顯影本底的原因有：造成自顯影本底的原因有： （1 1）曝光：紅燈過(guò)亮）曝光：紅燈過(guò)亮 （2 2）過(guò)度顯影）過(guò)度顯影 （3 3）化學(xué)假象）化學(xué)假象 （4 4）壓力和張力）壓力和張力 （5 5）環(huán)境

18、輻射和天然本底）環(huán)境輻射和天然本底四、自顯影的本底四、自顯影的本底第四節(jié)第四節(jié) 放射自顯影技術(shù)的應(yīng)用放射自顯影技術(shù)的應(yīng)用一、遺傳育種研究一、遺傳育種研究二、土壤中養(yǎng)分移動(dòng)研究二、土壤中養(yǎng)分移動(dòng)研究 三、植物營(yíng)養(yǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)研究三、植物營(yíng)養(yǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)研究 四、植物保護(hù)研究四、植物保護(hù)研究 五、五、 農(nóng)藥殘留及環(huán)境保護(hù)研究農(nóng)藥殘留及環(huán)境保護(hù)研究 顯微放射性自顯影與核酸分子雜交及細(xì)胞顯微放射性自顯影與核酸分子雜交及細(xì)胞學(xué)技術(shù)相結(jié)合，發(fā)展了原位分子雜交技術(shù)。即學(xué)技術(shù)相結(jié)合，發(fā)展了原位分子雜交技術(shù)。即將完整的細(xì)胞核染色體，做成細(xì)胞學(xué)片子，使將完整的細(xì)胞核染色體，做成細(xì)胞學(xué)片子，使其中的其中的DNADNA固定在載玻片上

19、，并保持它們?cè)潭ㄔ谳d玻片上，并保持它們?cè)瓉?lái)的細(xì)胞學(xué)位置，進(jìn)行解鏈處理后，與用同位來(lái)的細(xì)胞學(xué)位置，進(jìn)行解鏈處理后，與用同位素標(biāo)記的和它互補(bǔ)的素標(biāo)記的和它互補(bǔ)的RNARNA或單鏈的或單鏈的DNADNA溶液溶液雜交，然后進(jìn)行自顯影，可以從中觀察到雜交雜交，然后進(jìn)行自顯影，可以從中觀察到雜交分子在染色上所占的位置。分子在染色上所占的位置。 為了研究不同營(yíng)養(yǎng)元素在植物中的循環(huán)為了研究不同營(yíng)養(yǎng)元素在植物中的循環(huán)形式，形式， BiddulphBiddulph等向紅菜豆水培液中施入等向紅菜豆水培液中施入3232P P、3535S S和和4545CaCa，吸收，吸收1 1小時(shí)后轉(zhuǎn)入非標(biāo)記的小時(shí)后轉(zhuǎn)入非標(biāo)記的營(yíng)

20、養(yǎng)液中。然后按一定時(shí)間間隔進(jìn)行自顯影。營(yíng)養(yǎng)液中。然后按一定時(shí)間間隔進(jìn)行自顯影。證明在整個(gè)證明在整個(gè)9696小時(shí)的實(shí)驗(yàn)期間，有一部分小時(shí)的實(shí)驗(yàn)期間，有一部分磷仍在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，硫在開(kāi)始時(shí)是活動(dòng)的，但磷仍在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，硫在開(kāi)始時(shí)是活動(dòng)的，但當(dāng)它進(jìn)入幼葉后，活動(dòng)性就停止了。鈣卻不當(dāng)它進(jìn)入幼葉后，活動(dòng)性就停止了。鈣卻不同，當(dāng)它被蒸騰流帶入葉子后，就保持在葉同，當(dāng)它被蒸騰流帶入葉子后，就保持在葉中，全不流動(dòng)。中，全不流動(dòng)。 從植物對(duì)寄生物的影響來(lái)看，植物中的從植物對(duì)寄生物的影響來(lái)看，植物中的放射性物質(zhì)可以進(jìn)入寄居其上的病菌或害蟲。放射性物質(zhì)可以進(jìn)入寄居其上的病菌或害蟲。但病菌通過(guò)什么組織？在什么時(shí)候開(kāi)始吸收但病菌通過(guò)什么組織？在什么時(shí)候開(kāi)始吸收寄主中的養(yǎng)料？寄主中的養(yǎng)料？ 用用3 3H-H-標(biāo)記的堿基和標(biāo)記的堿基和1414C-C-乳清酸標(biāo)記寄主后，乳清酸標(biāo)記寄主后，用非標(biāo)記的銹病夏孢子接種，證明在吸器形用非標(biāo)記的銹病夏孢子接種，證明在吸器形成后才開(kāi)始吸收，這時(shí)寄主中的標(biāo)記物，通成后才開(kāi)始吸收，這時(shí)寄主中的標(biāo)記物，通過(guò)吸器鞘進(jìn)入吸器和菌絲體。過(guò)吸器鞘進(jìn)入吸器和菌絲體。 浙江農(nóng)科院和上海原子核研究所對(duì)除草浙江農(nóng)科院和上海原子核研究所對(duì)除草丹的研究證明，稗草吸收丹的研究證明，稗草吸收1414C-C-除草丹的能力除草丹的能力比水稻高比水稻高1