放射示蹤及自顯影

1、放射性核素標(biāo)記化合物放射性核素標(biāo)記化合物定義：定義：放射性核素標(biāo)記化合物（放射性核素標(biāo)記化合物（radionuclide labelled compound）指在化合物分子中引入可起示蹤作用的放射性核指在化合物分子中引入可起示蹤作用的放射性核素，并保持原有化合物的理化和生物學(xué)性質(zhì)不變。素，并保持原有化合物的理化和生物學(xué)性質(zhì)不變。 1、放射性濃度、放射性濃度(radioactive concentration)：指單位體積的溶液：指單位體積的溶液中所含有的放射性活度。以中所含有的放射性活度。以Bq/L或或Bq/ml等表示。等表示。 2、放射化學(xué)純度、放射化學(xué)純度(radiochemical pu

2、rity)：指所指定（規(guī)定化學(xué)：指所指定（規(guī)定化學(xué)形式）的放射性標(biāo)記化合物的放射性活度占該樣品的總放射性活形式）的放射性標(biāo)記化合物的放射性活度占該樣品的總放射性活度的百分比。要求放化純度要達(dá)到度的百分比。要求放化純度要達(dá)到95%以上。以上。 放化純度放化純度(%)=(標(biāo)記物的放射性活度標(biāo)記物的放射性活度)/(樣品總的放射性活樣品總的放射性活度度)100%。 4、放射性核素純度：是指特定的放射性核素的放射性活度占總、放射性核素純度：是指特定的放射性核素的放射性活度占總放射性活度的百分比。放射性活度的百分比。 放射性核純度放射性核純度(%)=(特定放射性核素的活度特定放射性核素的活度)/(樣品的總

3、放射性樣品的總放射性活度活度)100% 一般要求放射性核素純度要達(dá)到一般要求放射性核素純度要達(dá)到99%以上。以上。 5、化學(xué)純度、化學(xué)純度(chemical purity)：指某一化學(xué)形式存在的物質(zhì)量：指某一化學(xué)形式存在的物質(zhì)量在該樣品的總重量中所占的百分比。在該樣品的總重量中所占的百分比。同位素標(biāo)記與非同位素標(biāo)記同位素標(biāo)記與非同位素標(biāo)記 1、同位素標(biāo)記、同位素標(biāo)記(isotopic labeling)：指化合物中的某一穩(wěn)定核素：指化合物中的某一穩(wěn)定核素被其放射性同位素置換。比如用被其放射性同位素置換。比如用3H取代化合物分子中的取代化合物分子中的1H。 2、非同位素標(biāo)記、非同位素標(biāo)記(non

4、-isotopic labeling)：采用并非原化合物所：采用并非原化合物所含元素的放射性核素進(jìn)行標(biāo)記而稱之。如蛋白質(zhì)用含元素的放射性核素進(jìn)行標(biāo)記而稱之。如蛋白質(zhì)用131I或或125I標(biāo)標(biāo)記，所得標(biāo)記物與原來化合物不完全相同。記，所得標(biāo)記物與原來化合物不完全相同。定位標(biāo)記與非定位標(biāo)記定位標(biāo)記與非定位標(biāo)記 1、定位標(biāo)記定位標(biāo)記(specific labeling)：指標(biāo)記原子標(biāo)記在化合物的指：指標(biāo)記原子標(biāo)記在化合物的指定位置上，以符號(hào)定位置上，以符號(hào)“S”表示。例如表示。例如1(S)- 14C-醋酸，表示醋酸，表示14C標(biāo)記在標(biāo)記在醋酸羧基碳上，即醋酸羧基碳上，即CH3 14COOH。 2、非

5、定位標(biāo)記非定位標(biāo)記(non-specific labeling)：指標(biāo)記原子可標(biāo)記在化：指標(biāo)記原子可標(biāo)記在化合物分子的任意部位上。它又可分為均勻標(biāo)記和全標(biāo)記。合物分子的任意部位上。它又可分為均勻標(biāo)記和全標(biāo)記。 均勻均勻標(biāo)記標(biāo)記(uniform labeling)是指放射性原子均勻地分布于分子中，以是指放射性原子均勻地分布于分子中，以“U”表示。表示。全標(biāo)記全標(biāo)記(general labeling)是指放射性核素的原子隨機(jī)地?zé)o嚴(yán)格定位是指放射性核素的原子隨機(jī)地?zé)o嚴(yán)格定位地分布于被標(biāo)記化合物分子結(jié)構(gòu)上，以地分布于被標(biāo)記化合物分子結(jié)構(gòu)上，以“G”表示，又稱普通標(biāo)記。表示，又稱普通標(biāo)記。如氚標(biāo)記化合物

6、，標(biāo)記分子中的所有氫原子都可被取代，但機(jī)率如氚標(biāo)記化合物，標(biāo)記分子中的所有氫原子都可被取代，但機(jī)率各不相同。如各不相同。如G-3H-膽固醇。膽固醇。雙標(biāo)記及多標(biāo)記雙標(biāo)記及多標(biāo)記(double labeling and multiple labeling) 指在化合物分子的不同部位，引入二種或二種以上元素的同位素原子(如3H、14C)或引入一種元素的兩種或兩種以上同位素原子。雙標(biāo)記及多標(biāo)記在同一機(jī)體或離體組織中可以同時(shí)觀察兩個(gè)指標(biāo)。 放射性核素的選擇放射性核素的選擇 1、適宜的、適宜的T1/2；根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選用合適的物理半衰期；根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選用合適的物理半衰期 2、射線種類：

7、一般都選、射線種類：一般都選射線，其次是射線，其次是射線，射線，極少用；極少用； 3、合適的能量：體內(nèi)示蹤宜選用中等能量、合適的能量：體內(nèi)示蹤宜選用中等能量射線，體外示蹤無特射線，體外示蹤無特別要求；別要求； 4、穩(wěn)定性要好，不脫標(biāo)，不發(fā)生嚴(yán)重的輻射自分解；、穩(wěn)定性要好，不脫標(biāo)，不發(fā)生嚴(yán)重的輻射自分解； 5、其它：要求標(biāo)記容易，價(jià)格可以接受，對(duì)產(chǎn)生射線的防護(hù)容易、其它：要求標(biāo)記容易，價(jià)格可以接受，對(duì)產(chǎn)生射線的防護(hù)容易 放射性核素標(biāo)記化合物的制備放射性核素標(biāo)記化合物的制備1、同位素交換法同位素交換法：將需要標(biāo)記的化合物：將需要標(biāo)記的化合物AX和放射性化合物和放射性化合物BX*在在一定的條件下混合

8、，一定的條件下混合，X與與X*之間發(fā)生交換反應(yīng)生成標(biāo)記化合物之間發(fā)生交換反應(yīng)生成標(biāo)記化合物AX*，反應(yīng)式如下：反應(yīng)式如下： AX+BX*AX*+BX 如如125I-鄰碘馬尿酸鈉鄰碘馬尿酸鈉2、化學(xué)合成法化學(xué)合成法：以簡(jiǎn)單的放射化合物作原料，通過一定的化學(xué)反：以簡(jiǎn)單的放射化合物作原料，通過一定的化學(xué)反應(yīng)后，把放射性原子結(jié)合在指定的位置上，得到所需要的，帶放射應(yīng)后，把放射性原子結(jié)合在指定的位置上，得到所需要的，帶放射性的化合物。該法是放射標(biāo)記化合物制備的主要方法。性的化合物。該法是放射標(biāo)記化合物制備的主要方法。 3、生物合成法生物合成法：是將簡(jiǎn)單的放射性化合物在體內(nèi)或體外置于生物：是將簡(jiǎn)單的放射性

9、化合物在體內(nèi)或體外置于生物(動(dòng)植物或微生物動(dòng)植物或微生物)生長(zhǎng)的環(huán)境中，利用生物體在代謝過程中對(duì)它的生長(zhǎng)的環(huán)境中，利用生物體在代謝過程中對(duì)它的吸收利用而制得某些標(biāo)記化合物。它又分為全生物合成與酶促合成吸收利用而制得某些標(biāo)記化合物。它又分為全生物合成與酶促合成兩種方法。兩種方法。 (1)全生物合成全生物合成：常采用細(xì)菌、綠藻、酵母等低等生物來進(jìn)行，這：常采用細(xì)菌、綠藻、酵母等低等生物來進(jìn)行，這些低等生物很容易在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培育，且代謝活潑，繁殖迅速，因而些低等生物很容易在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培育，且代謝活潑，繁殖迅速，因而制備效率高，成本很低。制備效率高，成本很低。 (2)酶促合成酶促合成：可使用純酶，酶制劑或

10、含有酶的組織促進(jìn)合成反應(yīng)，：可使用純酶，酶制劑或含有酶的組織促進(jìn)合成反應(yīng)，也可以看作是應(yīng)用也可以看作是應(yīng)用 4、絡(luò)（螯）合物生成法：根據(jù)金屬離子生成絡(luò)合物原理，將放射、絡(luò)（螯）合物生成法：根據(jù)金屬離子生成絡(luò)合物原理，將放射性金屬離子和特定功能化合物進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，標(biāo)記快速、定量、簡(jiǎn)性金屬離子和特定功能化合物進(jìn)行絡(luò)合反應(yīng)，標(biāo)記快速、定量、簡(jiǎn)便。便。14C（5730年）標(biāo)記化合物合成：年）標(biāo)記化合物合成：化學(xué)合成化學(xué)合成 、全生物合成、酶促、全生物合成、酶促合成合成3H（12.35年）標(biāo)記化合物合成：年）標(biāo)記化合物合成：同位素交換法（氚氣暴射交換、同位素交換法（氚氣暴射交換、催化交換）催化交換）化學(xué)

11、合成（催化加氫、鹵素置換、氚化金屬還原法）、酶促合成化學(xué)合成（催化加氫、鹵素置換、氚化金屬還原法）、酶促合成131I和和125I標(biāo)記化合物的制備標(biāo)記化合物的制備 ：125I是廣泛用于體外放射分析試劑的標(biāo)記制備，它的特點(diǎn)是，是廣泛用于體外放射分析試劑的標(biāo)記制備，它的特點(diǎn)是，T1/2為為60天，核豐度高天，核豐度高(95%)，能發(fā)射，能發(fā)射28 kev和和35 kev能量能量的的射線射線(能量不高能量不高)，穩(wěn)定好。，穩(wěn)定好。碘標(biāo)記方法：碘標(biāo)記方法： (一一) 125I標(biāo)記蛋白和多肽標(biāo)記蛋白和多肽1、氯胺氯胺-T法法：氯胺：氯胺T(N-氯代對(duì)甲苯磺酰胺鈉鹽氯代對(duì)甲苯磺酰胺鈉鹽)是一種氧化劑是一種氧

12、化劑使放射性使放射性Na I溶液中的溶液中的I-氧化成氧化成 I2，然后取代酪氨酸殘基芳香環(huán)上，然后取代酪氨酸殘基芳香環(huán)上的氫。的氫。2 、乳過氧化物酶法乳過氧化物酶法：過氧化物酶催化過氧化氫生成氧氣，氧化：過氧化物酶催化過氧化氫生成氧氣，氧化I-成成 (I2)，然后取代酪氨酸殘基芳香環(huán)上的氫。，然后取代酪氨酸殘基芳香環(huán)上的氫。3、固相氧化法固相氧化法：將氧化物（：將氧化物（Iodogen）或過氧化物酶制成固體顆粒）或過氧化物酶制成固體顆?；蚪宦?lián)在固體支持物上進(jìn)行液或交聯(lián)在固體支持物上進(jìn)行液-固氧化反應(yīng)。固氧化反應(yīng)。4、聯(lián)接標(biāo)記聯(lián)接標(biāo)記： 將將125I標(biāo)記在活潑試劑（含?；衔铮┥希笸?biāo)記

13、在活潑試劑（含?；衔铮┥?，后通過（?；c蛋白或多肽的游離氨基）縮合反應(yīng)制成。過（酰基與蛋白或多肽的游離氨基）縮合反應(yīng)制成。 （二）（二）同位素交換法同位素交換法 含碘有機(jī)化合物與無機(jī)放射性碘化物發(fā)生同含碘有機(jī)化合物與無機(jī)放射性碘化物發(fā)生同位素交換反應(yīng)而制成位素交換反應(yīng)而制成 。AI+NaI*AI*+NaI 131I-MIBG間碘芐胍間碘芐胍32P、33P、35S標(biāo)記化合物制備：標(biāo)記化合物制備：化學(xué)合成化學(xué)合成 、生物合成、酶促合成、生物合成、酶促合成、同位素交換法同位素交換法32P-核苷酸合成：核苷酸合成： - 32P-ATP或或- 32P-ATP ATP + 3-磷酸甘油磷酸甘油 3-磷

14、酸甘油激酶磷酸甘油激酶 1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸+ ADP Mg2+H332PO4- 32P-ATP 強(qiáng)堿陰離子交換柱強(qiáng)堿陰離子交換柱 活性炭吸附活性炭吸附純化純化- 32P-ATP核酸和反義寡核苷酸標(biāo)記核酸和反義寡核苷酸標(biāo)記核酸的核酸的125I標(biāo)記：標(biāo)記： DNA單鏈單鏈DNA +Na 125ITlCl3125I2125I-DNA 反義寡核苷酸反義寡核苷酸125I標(biāo)記（標(biāo)記（ 125I ASON，antisense oligonucleotide）1、ASON與酪與酪 胺連接：胺連接： 將含酪將含酪 胺的核苷酸單體通過合成儀連接在胺的核苷酸單體通過合成儀連接在ASON的的5端堿基，再

15、將端堿基，再將125I連到酪連到酪 胺的苯環(huán)上。（用胺的苯環(huán)上。（用氯胺氯胺-T氧化氧化Na 125I獲得獲得125I2）2、碘間接標(biāo)記、碘間接標(biāo)記ASON ： 制備制備5端硫代端硫代ASON與含碘嘧啶環(huán)結(jié)合，與含碘嘧啶環(huán)結(jié)合，穩(wěn)定性碘原子被穩(wěn)定性碘原子被125I取代而制成。取代而制成。3、3H- ASON 同位素交換法進(jìn)行非定位標(biāo)記同位素交換法進(jìn)行非定位標(biāo)記4、 32P- ASON： 在寡核苷酸在寡核苷酸5端通過端通過T4多核苷酸激酶催化連接多核苷酸激酶催化連接- 32P-ATP而制得。而制得。放射性標(biāo)記化合物的純化與鑒定放射性標(biāo)記化合物的純化與鑒定 標(biāo)記率標(biāo)記率： 指放射性核素被標(biāo)記到待標(biāo)

16、記化合物上的量占放射性投指放射性核素被標(biāo)記到待標(biāo)記化合物上的量占放射性投入量的百分比，即：入量的百分比，即： 標(biāo)記率標(biāo)記率(%)=標(biāo)記物的放射性標(biāo)記物的放射性/投入的總放射性投入的總放射性100%。標(biāo)記物的分離純化標(biāo)記物的分離純化：色譜法，又叫：色譜法，又叫層析法層析法，范圍很廣，主要有紙層，范圍很廣，主要有紙層析、薄板層析、柱層析等，另外還有析、薄板層析、柱層析等，另外還有透析法、電泳法透析法、電泳法。其中柱層析。其中柱層析法中的凝膠過濾法是一種高效、溫和的純化方法，在蛋白和肽類的法中的凝膠過濾法是一種高效、溫和的純化方法，在蛋白和肽類的標(biāo)記化合物的純化中得到廣泛的應(yīng)用。標(biāo)記化合物的純化中得

17、到廣泛的應(yīng)用。標(biāo)記物的鑒定標(biāo)記物的鑒定 (一一) 放射化學(xué)純度：包括放射性紙層析法、放射性高效液相層析放射化學(xué)純度：包括放射性紙層析法、放射性高效液相層析法、放射性凝膠電泳法等。法、放射性凝膠電泳法等。 (二二) 放射性濃度：取放射性濃度：取1ml產(chǎn)品，測(cè)其放射性活度，即為放射性濃產(chǎn)品，測(cè)其放射性活度，即為放射性濃度，單位為度，單位為Bq/ml。 (三三) 放射性比活度測(cè)定：放射性比活度放射性比活度測(cè)定：放射性比活度=放射性濃度放射性濃度/化學(xué)純度化學(xué)純度（Bq/mmol） (四四) 生物活性、免疫活性測(cè)定生物活性、免疫活性測(cè)定 放射性標(biāo)記化合物的輻射自分解放射性標(biāo)記化合物的輻射自分解 輻射自

18、分解輻射自分解(autoradiolysis) ：由于標(biāo)記化合物分子所含放射性：由于標(biāo)記化合物分子所含放射性核素電離輻射的作用，致使標(biāo)記化合物本身的結(jié)構(gòu)被破壞而喪核素電離輻射的作用，致使標(biāo)記化合物本身的結(jié)構(gòu)被破壞而喪失原有特性的現(xiàn)象。輻射自分解還會(huì)產(chǎn)生放射化學(xué)雜質(zhì)或化學(xué)失原有特性的現(xiàn)象。輻射自分解還會(huì)產(chǎn)生放射化學(xué)雜質(zhì)或化學(xué)雜質(zhì)。雜質(zhì)。輻射自分解的方式輻射自分解的方式1、初級(jí)內(nèi)分解初級(jí)內(nèi)分解(primary internal decomposition)：指標(biāo)記核素本身：指標(biāo)記核素本身的衰變，引起帶有該核素的標(biāo)記物分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，目前還不能的衰變，引起帶有該核素的標(biāo)記物分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，目前還

19、不能人為加以控制。例如，人為加以控制。例如，3 H每年有每年有5%變成變成3He，14C每年有每年有0.01%變變成成14N，這樣化合物的性質(zhì)就發(fā)生了改變。，這樣化合物的性質(zhì)就發(fā)生了改變。2、初級(jí)外分解初級(jí)外分解(primary external decomposition):標(biāo)記核素所發(fā)出的標(biāo)記核素所發(fā)出的射線直接作用于標(biāo)記化合物分子，造成電離、激發(fā)或化學(xué)鍵斷裂。射線直接作用于標(biāo)記化合物分子，造成電離、激發(fā)或化學(xué)鍵斷裂。比放射性愈高，標(biāo)記分子愈集中，這種作用愈明顯。比放射性愈高，標(biāo)記分子愈集中，這種作用愈明顯。 3、次級(jí)分解次級(jí)分解(secondary decomposition)：射線首先

20、作用于標(biāo)記化：射線首先作用于標(biāo)記化合物臨近的分子合物臨近的分子(如水分子如水分子)，使其產(chǎn)生激活物質(zhì)或稱自由基，這些，使其產(chǎn)生激活物質(zhì)或稱自由基，這些自由基化學(xué)性質(zhì)活潑，可以作用于標(biāo)記化合物分子，產(chǎn)生斷鍵、氧自由基化學(xué)性質(zhì)活潑，可以作用于標(biāo)記化合物分子，產(chǎn)生斷鍵、氧化及分解作用。化及分解作用。影響輻射自分解的因素影響輻射自分解的因素1、與標(biāo)記化合物吸收射線能量的效率有關(guān)：不同種類的射線，電、與標(biāo)記化合物吸收射線能量的效率有關(guān)：不同種類的射線，電離密度不同，電離密度越大，吸收射線能量的效率越高。離密度不同，電離密度越大，吸收射線能量的效率越高。2、與標(biāo)記化合物的比活度有關(guān)：標(biāo)記化合物的比活度愈高

21、，化合、與標(biāo)記化合物的比活度有關(guān)：標(biāo)記化合物的比活度愈高，化合物分子集中，相互間愈易受到自身射線的照射而使輻射自分解加重。物分子集中，相互間愈易受到自身射線的照射而使輻射自分解加重。3、與標(biāo)記化合物的純度有關(guān)：雜質(zhì)的存在，特別是那些容易被電、與標(biāo)記化合物的純度有關(guān)：雜質(zhì)的存在，特別是那些容易被電離輻射所激發(fā)、分解、產(chǎn)生自由基的雜質(zhì)，可加速輻射自分解，且離輻射所激發(fā)、分解、產(chǎn)生自由基的雜質(zhì)，可加速輻射自分解，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸加快。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸加快。控制輻射自分解的方法控制輻射自分解的方法 1、降低標(biāo)記化合物的比活度：輻射自分解的速度與比活度成正比，、降低標(biāo)記化合物的比活度：輻射自分

22、解的速度與比活度成正比，貯存時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作需要，將標(biāo)記化合物用同種化合物貯存時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作需要，將標(biāo)記化合物用同種化合物(即載體即載體)稀釋到所需的比活度。稀釋到所需的比活度。2、選擇適當(dāng)?shù)娜軇哼x擇溶劑的要求是：具有優(yōu)良的耐輻射性；、選擇適當(dāng)?shù)娜軇哼x擇溶劑的要求是：具有優(yōu)良的耐輻射性；要能夠溶解標(biāo)記物；所加溶劑為避免引入雜質(zhì)要經(jīng)蒸餾法純化。要能夠溶解標(biāo)記物；所加溶劑為避免引入雜質(zhì)要經(jīng)蒸餾法純化。 3、加入自由基清除劑：常用少量、加入自由基清除劑：常用少量(1%3%)乙醇。乙醇。4、降低貯存溫度：溫度降低，自由基與標(biāo)記分子相作用的反應(yīng)速、降低貯存溫度：溫度降低，自由基與標(biāo)記分子相作用的反

23、應(yīng)速度也降低，從而輻射自分解也降低。度也降低，從而輻射自分解也降低。 氚在標(biāo)記化合物分子內(nèi)的穩(wěn)定性：氚在標(biāo)記化合物分子內(nèi)的穩(wěn)定性：3H標(biāo)記化合物在實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)中應(yīng)用較多，但標(biāo)記化合物在實(shí)驗(yàn)核醫(yī)學(xué)中應(yīng)用較多，但3H標(biāo)記化合物在貯存標(biāo)記化合物在貯存和使用中，不及和使用中，不及14C標(biāo)記化合物穩(wěn)定，除易發(fā)生輻射自分解而形成標(biāo)記化合物穩(wěn)定，除易發(fā)生輻射自分解而形成放化雜質(zhì)外，還可與周圍溶劑發(fā)生交換反應(yīng)而脫放化雜質(zhì)外，還可與周圍溶劑發(fā)生交換反應(yīng)而脫3H，脫，脫3H的程度的程度與標(biāo)記化合物中與標(biāo)記化合物中3H原子的位置有關(guān)。一般來說，在巰基原子的位置有關(guān)。一般來說，在巰基(-SH)、胺、胺基基(-NH2)、

24、羧基、羧基(-COOH)、亞胺基、亞胺基(=NH)上標(biāo)記的上標(biāo)記的3H原子是不穩(wěn)原子是不穩(wěn)定的定的。放射核素示蹤技術(shù)放射核素示蹤技術(shù)放射核素示蹤技術(shù)（放射核素示蹤技術(shù)（radionuclide tracing techniques）:利用放射性核素及其標(biāo)記化合物利用放射性核素及其標(biāo)記化合物作為示蹤劑，應(yīng)用射線探測(cè)方法來檢測(cè)它的行作為示蹤劑，應(yīng)用射線探測(cè)方法來檢測(cè)它的行蹤，以研究示蹤劑在生物體系或外界環(huán)境中運(yùn)蹤，以研究示蹤劑在生物體系或外界環(huán)境中運(yùn)動(dòng)規(guī)律的核技術(shù)動(dòng)規(guī)律的核技術(shù)基本原理：基本原理：一、一、同一性同一性 放射性核素及其標(biāo)記化合物和相放射性核素及其標(biāo)記化合物和相應(yīng)的非標(biāo)記化合物具有相同

25、的化學(xué)及生物學(xué)性應(yīng)的非標(biāo)記化合物具有相同的化學(xué)及生物學(xué)性質(zhì)，在體內(nèi)化學(xué)及生理代謝變化過程相同；質(zhì)，在體內(nèi)化學(xué)及生理代謝變化過程相同；二、二、可測(cè)性可測(cè)性 放射性核素能發(fā)出各種不同的射線，放射性核素能發(fā)出各種不同的射線，可被放射性探測(cè)儀器所測(cè)定或被感光材料所記可被放射性探測(cè)儀器所測(cè)定或被感光材料所記錄。而穩(wěn)定性核素標(biāo)記物則不然。錄。而穩(wěn)定性核素標(biāo)記物則不然。主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 1.靈敏度高靈敏度高：最精確的化學(xué)分析只能測(cè)：最精確的化學(xué)分析只能測(cè)10-12 g水水平，而放射性示蹤技術(shù)可測(cè)出平，而放射性示蹤技術(shù)可測(cè)出10-1410-18 g水平，水平，因而對(duì)研究體內(nèi)或體外實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的微量物質(zhì)具因而對(duì)研

26、究體內(nèi)或體外實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)的微量物質(zhì)具有特別價(jià)值。有特別價(jià)值。 2.檢測(cè)方法簡(jiǎn)單多樣檢測(cè)方法簡(jiǎn)單多樣。對(duì)待測(cè)物不必進(jìn)行純化或。對(duì)待測(cè)物不必進(jìn)行純化或分離，對(duì)發(fā)射分離，對(duì)發(fā)射射線示蹤劑，可從體表測(cè)量。射線示蹤劑，可從體表測(cè)量。3.合乎生理?xiàng)l件合乎生理?xiàng)l件：許多被研究的物質(zhì)是系統(tǒng)內(nèi)原有：許多被研究的物質(zhì)是系統(tǒng)內(nèi)原有的成分，并且通常處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，其含量及的成分，并且通常處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，其含量及分布維持穩(wěn)定狀態(tài)。用放射性核素及其標(biāo)記化合分布維持穩(wěn)定狀態(tài)。用放射性核素及其標(biāo)記化合物所用示蹤量足以用核探測(cè)儀器測(cè)出，但是其化物所用示蹤量足以用核探測(cè)儀器測(cè)出，但是其化學(xué)量可以是很少的，引入后幾乎不會(huì)改變體內(nèi)

27、原學(xué)量可以是很少的，引入后幾乎不會(huì)改變體內(nèi)原有物質(zhì)的含量，所以基本上不會(huì)改變體內(nèi)或體外有物質(zhì)的含量，所以基本上不會(huì)改變體內(nèi)或體外系統(tǒng)的正常生理平衡，實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近正常生理狀系統(tǒng)的正常生理平衡，實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近正常生理狀態(tài)物質(zhì)的變化，準(zhǔn)確可靠。態(tài)物質(zhì)的變化，準(zhǔn)確可靠。4.能定位和定性，在生物醫(yī)學(xué)中應(yīng)用廣泛能定位和定性，在生物醫(yī)學(xué)中應(yīng)用廣泛。比如利。比如利用用RAG可檢測(cè)示蹤劑在組織、細(xì)胞內(nèi)的分布情可檢測(cè)示蹤劑在組織、細(xì)胞內(nèi)的分布情況等。用磷屏掃描儀可定性定量檢測(cè)示蹤劑況等。用磷屏掃描儀可定性定量檢測(cè)示蹤劑 。廣泛用于細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)、遺廣泛用于細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)和基因

28、工程研究。傳學(xué)和基因工程研究。放射性核素示蹤技術(shù)的基本環(huán)節(jié)放射性核素示蹤技術(shù)的基本環(huán)節(jié)一、一、放射性制劑的選擇放射性制劑的選擇1、核素標(biāo)記位置核素標(biāo)記位置的選擇的選擇 科研選用核素標(biāo)記化合物科研選用核素標(biāo)記化合物的標(biāo)記位置要能滿足研究目的需要。若觀察分子上的標(biāo)記位置要能滿足研究目的需要。若觀察分子上某基團(tuán)或原子去向，應(yīng)選擇定位標(biāo)記，必要時(shí)用雙某基團(tuán)或原子去向，應(yīng)選擇定位標(biāo)記，必要時(shí)用雙標(biāo)記，避免將示蹤原子標(biāo)記在可交換位置，且在實(shí)標(biāo)記，避免將示蹤原子標(biāo)記在可交換位置，且在實(shí)驗(yàn)過程中核素不能脫標(biāo)。驗(yàn)過程中核素不能脫標(biāo)。2、選擇合適、選擇合適射線射線 進(jìn)行進(jìn)行體內(nèi)示蹤、功能測(cè)定或顯體內(nèi)示蹤、功能測(cè)定

29、或顯像檢查像檢查時(shí)選擇僅發(fā)射時(shí)選擇僅發(fā)射射線的核素；微觀放射自顯射線的核素；微觀放射自顯影研究影研究生物代謝生物代謝宜選擇發(fā)射宜選擇發(fā)射射線的核素射線的核素3H14C35S3、核素純度和化學(xué)純度核素純度和化學(xué)純度 進(jìn)行示蹤研究時(shí)，做靶的物質(zhì)不純，進(jìn)行示蹤研究時(shí)，做靶的物質(zhì)不純，則產(chǎn)物中就可攙雜另一種放射性核素，以此示蹤將得不到正確實(shí)則產(chǎn)物中就可攙雜另一種放射性核素，以此示蹤將得不到正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果。驗(yàn)結(jié)果。4、選擇合適半衰期核素選擇合適半衰期核素 根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇具合適半衰期的根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇具合適半衰期的核素。對(duì)動(dòng)物代謝實(shí)驗(yàn)，可選擇半衰期較長(zhǎng)的核素核素。對(duì)動(dòng)物代謝實(shí)驗(yàn)，可選擇半衰期較長(zhǎng)的核素3H

30、、14C標(biāo)記標(biāo)記的示蹤劑，體外放射分析，則多選用的示蹤劑，體外放射分析，則多選用125I。5、放射性活度和發(fā)射射線能量放射性活度和發(fā)射射線能量的選擇的選擇 同種射線粒子，能量同種射線粒子，能量越高，穿透和電離能力越強(qiáng)，輻射生物效應(yīng)就越明顯。這就要求越高，穿透和電離能力越強(qiáng)，輻射生物效應(yīng)就越明顯。這就要求在滿足示蹤量的前提下盡量降低活度以減少機(jī)體吸收劑量，防止在滿足示蹤量的前提下盡量降低活度以減少機(jī)體吸收劑量，防止有害的輻射效應(yīng)，同時(shí)比活度過高也會(huì)導(dǎo)致輻射自分解。另外，有害的輻射效應(yīng)，同時(shí)比活度過高也會(huì)導(dǎo)致輻射自分解。另外，功能測(cè)定或顯像檢查功能測(cè)定或顯像檢查時(shí)選擇僅發(fā)射時(shí)選擇僅發(fā)射射線的核素，

31、細(xì)胞射線的核素，細(xì)胞水平分子生物示蹤研究時(shí)，宜選擇發(fā)射低能水平分子生物示蹤研究時(shí)，宜選擇發(fā)射低能射線的核射線的核素素3H、14C二、二、示蹤劑用量示蹤劑用量 包括示蹤劑的放射性活度和化學(xué)量。示蹤劑化學(xué)量極少，一包括示蹤劑的放射性活度和化學(xué)量。示蹤劑化學(xué)量極少，一般不會(huì)影響示蹤結(jié)果，所以主要考慮活度，包括：實(shí)驗(yàn)中被稀釋般不會(huì)影響示蹤結(jié)果，所以主要考慮活度，包括：實(shí)驗(yàn)中被稀釋程度；示蹤實(shí)驗(yàn)周期；示蹤劑利用率；在體內(nèi)的分布和排出；輻程度；示蹤實(shí)驗(yàn)周期；示蹤劑利用率；在體內(nèi)的分布和排出；輻射生物效應(yīng)；安全劑量；測(cè)量?jī)x器的靈敏度。綜合上述因素，可射生物效應(yīng)；安全劑量；測(cè)量?jī)x器的靈敏度。綜合上述因素，可參

32、考下列公式：參考下列公式： ACK/DB A: 示蹤劑放射性活度示蹤劑放射性活度(dpm/ml) B: 本底計(jì)數(shù)率、本底計(jì)數(shù)率、 C: 示蹤劑容積示蹤劑容積(ml) K: 測(cè)量?jī)x器的靈敏度、探測(cè)效率測(cè)量?jī)x器的靈敏度、探測(cè)效率 D：實(shí)驗(yàn)中稀釋倍數(shù)：實(shí)驗(yàn)中稀釋倍數(shù) 一般而言，小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)用量一般而言，小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)用量0.2-0.5Ci,多在多在10 Ci以下以下;離體實(shí)驗(yàn)離體實(shí)驗(yàn)用量小于用量小于1或幾或幾Ci。放射性生物樣品的制備放射性生物樣品的制備根據(jù)所測(cè)根據(jù)所測(cè)組織、臟器及核素種類、活度組織、臟器及核素種類、活度采用不同樣品制備方式。采用不同樣品制備方式。（一）注意事項(xiàng)（一）注意事項(xiàng) 為避免放射性

33、污染和輻射防護(hù)，應(yīng)注意：為避免放射性污染和輻射防護(hù)，應(yīng)注意：1、防止放射性生物樣品沾染工作人員體表或經(jīng)消化道、呼吸道、防止放射性生物樣品沾染工作人員體表或經(jīng)消化道、呼吸道進(jìn)入人體。進(jìn)入人體。2、防止工作場(chǎng)所放射性污染（地面、操作臺(tái)、墻壁）、防止工作場(chǎng)所放射性污染（地面、操作臺(tái)、墻壁）3、采樣應(yīng)有代表性和均勻性、采樣應(yīng)有代表性和均勻性4、稱重時(shí)防止樣品污染干燥箱、天平等、稱重時(shí)防止樣品污染干燥箱、天平等5、向動(dòng)物體內(nèi)引入活度較高示蹤劑時(shí)注意外照射防護(hù)、向動(dòng)物體內(nèi)引入活度較高示蹤劑時(shí)注意外照射防護(hù)（二）（二）樣品制備樣品制備1、燃燒法燃燒法 密閉容器內(nèi)放生物樣品，充氧后樣品燃燒，樣品中密閉容器內(nèi)放

34、生物樣品，充氧后樣品燃燒，樣品中14C 3H轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)變?yōu)?4CO2 ， 3H2O ，用苯乙胺或乙醇胺，用苯乙胺或乙醇胺 吸收吸收14CO2 ，用無水乙醚吸收用無水乙醚吸收3H2O。然后液體閃爍儀測(cè)量。然后液體閃爍儀測(cè)量。2、消化法消化法 在酸或堿性溶液中，大分子樣品水解為易溶小分子物在酸或堿性溶液中，大分子樣品水解為易溶小分子物質(zhì)，加入閃爍劑進(jìn)行液體閃爍測(cè)量。質(zhì)，加入閃爍劑進(jìn)行液體閃爍測(cè)量。3、示蹤劑制備示蹤劑制備,用用灰化法灰化法-使樣品中有機(jī)物氧化使樣品中有機(jī)物氧化,可細(xì)分為可細(xì)分為:濕灰化法濕灰化法 加氧化劑使樣品中有機(jī)物氧完全化加氧化劑使樣品中有機(jī)物氧完全化干灰化法干灰化法 用電爐高溫

35、灰化用電爐高溫灰化,揮發(fā)性的示蹤樣品不適合揮發(fā)性的示蹤樣品不適合.1) 擬濕灰化法擬濕灰化法 用濃硝酸或氫氧化鈉使示蹤劑樣品完全溶解用濃硝酸或氫氧化鈉使示蹤劑樣品完全溶解,對(duì)對(duì)脂肪含量大的樣品以有機(jī)溶劑溶解脂肪含量大的樣品以有機(jī)溶劑溶解,得到均勻溶液得到均勻溶液. (三三)臨床核醫(yī)學(xué)顯像臨床核醫(yī)學(xué)顯像 根據(jù)需要選用根據(jù)需要選用照相機(jī)、照相機(jī)、SPECT PET進(jìn)行組織臟器顯像。進(jìn)行組織臟器顯像。（四）（四）結(jié)果分析：結(jié)果分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、示蹤劑類型、?shù)據(jù)處理方式分析結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、示蹤劑類型、?shù)據(jù)處理方式分析結(jié)果。對(duì)體外放射分析結(jié)果，要遵循放免質(zhì)量控制指標(biāo)，結(jié)合正常值對(duì)體外放射分析結(jié)果，

36、要遵循放免質(zhì)量控制指標(biāo)，結(jié)合正常值分析；分析；對(duì)功能測(cè)定和顯像檢測(cè)結(jié)果，結(jié)合臨床表現(xiàn)、病理變化和圖象對(duì)功能測(cè)定和顯像檢測(cè)結(jié)果，結(jié)合臨床表現(xiàn)、病理變化和圖象特征進(jìn)行綜合分析。特征進(jìn)行綜合分析。示蹤實(shí)驗(yàn)中的同位素效應(yīng)示蹤實(shí)驗(yàn)中的同位素效應(yīng)(一一)同位素效應(yīng)同位素效應(yīng)：物質(zhì)轉(zhuǎn)化時(shí)，如分子中某一原：物質(zhì)轉(zhuǎn)化時(shí)，如分子中某一原子被它的同位素所取代，雖然反應(yīng)性質(zhì)不變，有子被它的同位素所取代，雖然反應(yīng)性質(zhì)不變，有時(shí)卻會(huì)發(fā)生反應(yīng)速度的改變，稱為同位素效應(yīng)時(shí)卻會(huì)發(fā)生反應(yīng)速度的改變，稱為同位素效應(yīng)(isotope effect)。 (二二)同位素效應(yīng)同位素效應(yīng)的類型的類型1.初級(jí)同位素效應(yīng)初級(jí)同位素效應(yīng)：反應(yīng)直接

37、涉及同位素所在的鍵時(shí)，同：反應(yīng)直接涉及同位素所在的鍵時(shí)，同位素效應(yīng)比較嚴(yán)重，稱初級(jí)同位素效應(yīng)位素效應(yīng)比較嚴(yán)重，稱初級(jí)同位素效應(yīng)(primary isotope effect)。 2.次級(jí)同位素效應(yīng)次級(jí)同位素效應(yīng)：同位素效應(yīng)發(fā)生在鄰近的化學(xué)鍵稱繼：同位素效應(yīng)發(fā)生在鄰近的化學(xué)鍵稱繼發(fā)同位素效應(yīng)或次級(jí)同位素效應(yīng)發(fā)同位素效應(yīng)或次級(jí)同位素效應(yīng)(second isotope effect)。3.溶劑同位素效應(yīng)溶劑同位素效應(yīng)：溶劑中某種原子被同位素取代后影響：溶劑中某種原子被同位素取代后影響溶質(zhì)的反應(yīng)速度稱之。溶質(zhì)的反應(yīng)速度稱之。4.生物體系的同位素效應(yīng)生物體系的同位素效應(yīng)：示蹤劑引入生物體后，由于同：示蹤

38、劑引入生物體后，由于同位素效應(yīng)的存在會(huì)影響有關(guān)的各種生化反應(yīng)，這種情況稱位素效應(yīng)的存在會(huì)影響有關(guān)的各種生化反應(yīng)，這種情況稱為生物體系的同位素效應(yīng)。為生物體系的同位素效應(yīng)?；绢愋汀⒎椒白⒁馐马?xiàng)基本類型、方法及注意事項(xiàng) (一一)類型：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的不同，可分以下幾種類型：類型：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的不同，可分以下幾種類型：1.整體示蹤實(shí)驗(yàn)整體示蹤實(shí)驗(yàn)：指將標(biāo)記物引入完整的機(jī)體，從體外：指將標(biāo)記物引入完整的機(jī)體，從體外或取標(biāo)本觀察標(biāo)記物的去向，以了解機(jī)體在生理、病理或取標(biāo)本觀察標(biāo)記物的去向，以了解機(jī)體在生理、病理過程中物質(zhì)的分布及運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化規(guī)律，主要用于研究物質(zhì)過程中物質(zhì)的分布及運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化規(guī)律，主要用于研究

39、物質(zhì)在體內(nèi)的吸收，分布、代謝和排泄等運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及研究在體內(nèi)的吸收，分布、代謝和排泄等運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及研究機(jī)體組織器官的功能和形態(tài)變化。機(jī)體組織器官的功能和形態(tài)變化。2.離體示蹤實(shí)驗(yàn)離體示蹤實(shí)驗(yàn)：指從整體中分離出來的組織或細(xì)胞等：指從整體中分離出來的組織或細(xì)胞等簡(jiǎn)單系統(tǒng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。多用于某些特定物質(zhì)如蛋白質(zhì)、簡(jiǎn)單系統(tǒng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。多用于某些特定物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核酸等的轉(zhuǎn)化規(guī)律以及某些精細(xì)結(jié)構(gòu)的功能研究。核酸等的轉(zhuǎn)化規(guī)律以及某些精細(xì)結(jié)構(gòu)的功能研究。3.雙標(biāo)記示蹤實(shí)驗(yàn)雙標(biāo)記示蹤實(shí)驗(yàn)：其原理就是將兩個(gè)研究對(duì)象包括兩：其原理就是將兩個(gè)研究對(duì)象包括兩種分子或是一種分子的兩種形態(tài)或是一種分子的兩個(gè)種分子或是一種分子

40、的兩種形態(tài)或是一種分子的兩個(gè)部分，分別帶上示蹤原子，通過采用相應(yīng)的測(cè)量方法，部分，分別帶上示蹤原子，通過采用相應(yīng)的測(cè)量方法，分析兩種標(biāo)記原子的量，觀察它們經(jīng)過運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化前后分析兩種標(biāo)記原子的量，觀察它們經(jīng)過運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化前后比值的變化，判斷該兩種觀察對(duì)象是否具有相同的運(yùn)比值的變化，判斷該兩種觀察對(duì)象是否具有相同的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律。轉(zhuǎn)規(guī)律。1. 實(shí)驗(yàn)類型的選擇實(shí)驗(yàn)類型的選擇(補(bǔ)充補(bǔ)充)：其選擇的原則有：其選擇的原則有： 研究整體吸收、分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、排泄等問題，只能選擇整體示蹤研究整體吸收、分布、轉(zhuǎn)運(yùn)、排泄等問題，只能選擇整體示蹤實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)。 物質(zhì)在精細(xì)結(jié)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可首先考慮離體示蹤實(shí)驗(yàn)，最物質(zhì)在精細(xì)結(jié)構(gòu)中的

41、運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可首先考慮離體示蹤實(shí)驗(yàn)，最好有整體實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。好有整體實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。 物質(zhì)轉(zhuǎn)化的研究以離體實(shí)驗(yàn)為宜，必要時(shí)也應(yīng)加以整體示蹤實(shí)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的研究以離體實(shí)驗(yàn)為宜，必要時(shí)也應(yīng)加以整體示蹤實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)。 直接觀察細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，而且該物質(zhì)的標(biāo)記物又無法直接直接觀察細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化，而且該物質(zhì)的標(biāo)記物又無法直接引入細(xì)胞時(shí)，可以選擇脈沖標(biāo)記法，也可以用加入示蹤物的前身標(biāo)引入細(xì)胞時(shí)，可以選擇脈沖標(biāo)記法，也可以用加入示蹤物的前身標(biāo)記物法，該前身標(biāo)記物進(jìn)入細(xì)胞，在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生記物法，該前身標(biāo)記物進(jìn)入細(xì)胞，在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生“示蹤物前身示蹤物前身示示蹤物蹤物代謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物”的轉(zhuǎn)變，獲得的轉(zhuǎn)變，獲得“示蹤物示蹤物代

42、謝產(chǎn)物代謝產(chǎn)物”的信息。的信息。 對(duì)某些研究，用離體實(shí)驗(yàn)方法易導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論，或離體實(shí)驗(yàn)本對(duì)某些研究，用離體實(shí)驗(yàn)方法易導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論，或離體實(shí)驗(yàn)本身的短時(shí)性不能給出應(yīng)有結(jié)果時(shí)，應(yīng)采用整體實(shí)驗(yàn)。身的短時(shí)性不能給出應(yīng)有結(jié)果時(shí)，應(yīng)采用整體實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)階段實(shí)驗(yàn)階段 (1)示蹤劑量的估算：示蹤劑量的估算不能用簡(jiǎn)單的公式示蹤劑量的估算：示蹤劑量的估算不能用簡(jiǎn)單的公式來估算，應(yīng)該綜合考慮。來估算，應(yīng)該綜合考慮。 稀釋作用：放射性核素標(biāo)記化合物進(jìn)入機(jī)體后，一般稀釋作用：放射性核素標(biāo)記化合物進(jìn)入機(jī)體后，一般要求放射性活度在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，經(jīng)稀釋后所制得的放要求放射性活度在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，經(jīng)稀釋后所制得的放射性樣品不能

43、低于本底計(jì)數(shù)。射性樣品不能低于本底計(jì)數(shù)。 組織的濃聚作用：由于某些放射性核素有親某種組織組織的濃聚作用：由于某些放射性核素有親某種組織的特性，有的放射性核素進(jìn)入機(jī)體后不是完全均勻被稀釋，的特性，有的放射性核素進(jìn)入機(jī)體后不是完全均勻被稀釋，而可能選擇性地蓄積到某些器官、組織而濃聚。如而可能選擇性地蓄積到某些器官、組織而濃聚。如131I進(jìn)進(jìn)入體內(nèi)后，有入體內(nèi)后，有30%或更高可被甲狀腺攝取，給予劑量時(shí)就或更高可被甲狀腺攝取，給予劑量時(shí)就要考慮這個(gè)特異性。要考慮這個(gè)特異性。 實(shí)驗(yàn)周期及安全劑量：根據(jù)試驗(yàn)周期長(zhǎng)短，實(shí)驗(yàn)分析方實(shí)驗(yàn)周期及安全劑量：根據(jù)試驗(yàn)周期長(zhǎng)短，實(shí)驗(yàn)分析方法，給予途徑等進(jìn)行安全劑量估算

44、。如，示蹤劑引入機(jī)體，法，給予途徑等進(jìn)行安全劑量估算。如，示蹤劑引入機(jī)體，要求基本不改變?cè)撐镔|(zhì)在體內(nèi)的濃度。藥物研究時(shí)其化學(xué)要求基本不改變?cè)撐镔|(zhì)在體內(nèi)的濃度。藥物研究時(shí)其化學(xué)量不應(yīng)超過臨床劑量，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)在不中毒的前提下可適量不應(yīng)超過臨床劑量，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)在不中毒的前提下可適當(dāng)增大劑量。體外示蹤實(shí)驗(yàn)可用比活度較低的標(biāo)記物。當(dāng)增大劑量。體外示蹤實(shí)驗(yàn)可用比活度較低的標(biāo)記物。 對(duì)于非均勻分布的標(biāo)記物還應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況對(duì)于非均勻分布的標(biāo)記物還應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況(實(shí)驗(yàn)周期實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)短、標(biāo)記物的生物半衰期，標(biāo)記物在擬觀察的臟器中分長(zhǎng)短、標(biāo)記物的生物半衰期，標(biāo)記物在擬觀察的臟器中分布的百分?jǐn)?shù)，能取得的樣品量，測(cè)量上

45、最低需多少布的百分?jǐn)?shù)，能取得的樣品量，測(cè)量上最低需多少dpm等等)作一系列估算。作一系列估算。(2)示蹤劑引入途徑：根據(jù)實(shí)驗(yàn)類型和目的，對(duì)整體動(dòng)物示蹤劑引入途徑：根據(jù)實(shí)驗(yàn)類型和目的，對(duì)整體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)可采用靜脈、腹腔、皮下及肌肉注射，或口服、灌實(shí)驗(yàn)可采用靜脈、腹腔、皮下及肌肉注射，或口服、灌胃等。胃等。(3)放射性樣品的制備：樣品的制備就為測(cè)量，測(cè)量的形放射性樣品的制備：樣品的制備就為測(cè)量，測(cè)量的形式主要有三類：式主要有三類：取取標(biāo)本標(biāo)本在體外測(cè)放射性；在體外測(cè)放射性；制成不同水平的制成不同水平的切片切片作作放射自顯影放射自顯影；從體外測(cè)從體外測(cè)整體內(nèi)的放射性。因此樣品制備就要適應(yīng)不整體內(nèi)的放射性

46、。因此樣品制備就要適應(yīng)不同測(cè)量類型同測(cè)量類型。 (4)數(shù)據(jù)處理：放射性示蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果可根據(jù)不同目的選用數(shù)據(jù)處理：放射性示蹤實(shí)驗(yàn)結(jié)果可根據(jù)不同目的選用不同參數(shù)表示，含義也各不相同，概括為以下幾種。不同參數(shù)表示，含義也各不相同，概括為以下幾種。 整個(gè)臟器的整個(gè)臟器的總放射性活度總放射性活度：主要用于研究：主要用于研究物質(zhì)分布物質(zhì)分布的的實(shí)驗(yàn)以實(shí)驗(yàn)以反映各臟器的相對(duì)分布量反映各臟器的相對(duì)分布量。對(duì)于不同個(gè)體的同一臟。對(duì)于不同個(gè)體的同一臟器來說，該參數(shù)與各個(gè)體接受的劑量成正比，故各個(gè)體的器來說，該參數(shù)與各個(gè)體接受的劑量成正比，故各個(gè)體的劑量不同時(shí)應(yīng)換算成所給劑量的劑量不同時(shí)應(yīng)換算成所給劑量的%，或?qū)┝?/p>

47、進(jìn)行校正。，或?qū)┝窟M(jìn)行校正。 放射性含量放射性含量：dpm/mg組織或組織或ml體液、體液、dpm/mg蛋白蛋白或或DNA等。用以等。用以反映不同組織濃集某種物質(zhì)的能力反映不同組織濃集某種物質(zhì)的能力。對(duì)。對(duì)不同個(gè)體來說，該參數(shù)與單位體重接受的劑量成正比，故不同個(gè)體來說，該參數(shù)與單位體重接受的劑量成正比，故要求各個(gè)體接受的劑量按單位體重計(jì)算是相等的，否則應(yīng)要求各個(gè)體接受的劑量按單位體重計(jì)算是相等的，否則應(yīng)作相應(yīng)的校正。作相應(yīng)的校正。比活度比活度：dpm/mmol或或mg化合物。主要用于研究?jī)?nèi)化合物。主要用于研究?jī)?nèi)源性物質(zhì)的動(dòng)態(tài)分布或代謝。它受三個(gè)因素的影響，源性物質(zhì)的動(dòng)態(tài)分布或代謝。它受三個(gè)因

48、素的影響，即與引入的放射性活度成正比；與組織中非標(biāo)記物含即與引入的放射性活度成正比；與組織中非標(biāo)記物含量成反比；與示蹤物被清除的速度成反比。量成反比；與示蹤物被清除的速度成反比。相對(duì)比活度相對(duì)比活度：兩個(gè)解剖部位中同一化合物比活度的：兩個(gè)解剖部位中同一化合物比活度的比值或兩種化合物比活度的比值。用于反映組織中某比值或兩種化合物比活度的比值。用于反映組織中某物質(zhì)的來源及組織與血液交換的速率，可排除血液中物質(zhì)的來源及組織與血液交換的速率，可排除血液中比活度不恒定的影響。比活度不恒定的影響。放射性核素稀釋法放射性核素稀釋法 放射性核素稀釋法放射性核素稀釋法(radionuclide dilution

49、 technique)即用即用適當(dāng)?shù)姆派湫院怂貥?biāo)記化合物作為示蹤劑，利用化學(xué)上適當(dāng)?shù)姆派湫院怂貥?biāo)記化合物作為示蹤劑，利用化學(xué)上的稀釋原理對(duì)微量物質(zhì)作定量分析，或測(cè)定液體容量的的稀釋原理對(duì)微量物質(zhì)作定量分析，或測(cè)定液體容量的方法。方法?；驹砘驹?依據(jù)物質(zhì)在稀釋前后質(zhì)量不變的原理，依據(jù)物質(zhì)在稀釋前后質(zhì)量不變的原理，放射性物質(zhì)在被稀釋前后，其放射性活度也不會(huì)改變。放射性物質(zhì)在被稀釋前后，其放射性活度也不會(huì)改變。但是，由于被稀釋，它的單位質(zhì)量或體積內(nèi)的放射性活但是，由于被稀釋，它的單位質(zhì)量或體積內(nèi)的放射性活度度(即比活度或放射性濃度即比活度或放射性濃度)降低了。降低了。設(shè)質(zhì)量為設(shè)質(zhì)量為m1的標(biāo)

50、記物的比活度為的標(biāo)記物的比活度為s1與質(zhì)量為與質(zhì)量為m2的同一種化的同一種化學(xué)形態(tài)的非示記物均勻混合，則標(biāo)記物被非標(biāo)記分子所稀學(xué)形態(tài)的非示記物均勻混合，則標(biāo)記物被非標(biāo)記分子所稀釋，混合物的比活度為釋，混合物的比活度為s2，混合前后的總放射性應(yīng)相等。，混合前后的總放射性應(yīng)相等。即：即： s2(m1+m2)=s1m1(61) 如果如果m1和和m2中有一個(gè)量為已知，只需測(cè)定混勻后樣品中有一個(gè)量為已知，只需測(cè)定混勻后樣品(取任意量取任意量)的比活度，就可算出另一量。的比活度，就可算出另一量?；痉椒ɑ痉椒?(一一)核素正稀釋法核素正稀釋法(direct nuclide dilution)：用已知量：

51、用已知量的標(biāo)記物測(cè)定未知量的非標(biāo)記物的稀釋法稱為核素正稀的標(biāo)記物測(cè)定未知量的非標(biāo)記物的稀釋法稱為核素正稀釋法。方法要點(diǎn)是：將一定量已知比放射性的標(biāo)記化合釋法。方法要點(diǎn)是：將一定量已知比放射性的標(biāo)記化合物與其非標(biāo)記化合物的分子均勻混合，直接測(cè)定該混合物與其非標(biāo)記化合物的分子均勻混合，直接測(cè)定該混合樣品的比放射性，亦可進(jìn)行提純后測(cè)定該樣品的比放射樣品的比放射性，亦可進(jìn)行提純后測(cè)定該樣品的比放射性。根據(jù)比放射性的降低來計(jì)算非標(biāo)記化合物的含量。性。根據(jù)比放射性的降低來計(jì)算非標(biāo)記化合物的含量。設(shè)：設(shè)：m1標(biāo)記化合物的量；標(biāo)記化合物的量；A標(biāo)記化合物的放射性；標(biāo)記化合物的放射性；S1標(biāo)標(biāo)記化合物的比活度；

52、記化合物的比活度；S2稀釋后混合液的比活度；稀釋后混合液的比活度；mx樣品中待測(cè)化合物的量樣品中待測(cè)化合物的量根據(jù)公式根據(jù)公式 S2(m1+m2)=S1m1得：得： mx=m(S1/S2-1)某樣品內(nèi)含有微量磷酸鈉某樣品內(nèi)含有微量磷酸鈉(Na3PO4)，加，加32P標(biāo)記的磷酸鈉標(biāo)記的磷酸鈉(Na332PO4)0.05 mg，其放射性計(jì)數(shù)為，其放射性計(jì)數(shù)為1950 cpm，混勻后，混勻后分離得純品磷酸鈉分離得純品磷酸鈉0.1 mg，放射性計(jì)數(shù)為，放射性計(jì)數(shù)為600 cpm，求樣，求樣品中磷酸鈉的含量。品中磷酸鈉的含量。解 ： 已 知解 ： 已 知 A = 1 9 5 0 c p m , m1=

53、0 . 0 5 m g , S1=1950/0.05=39000(cpm/mg)S2=600/0.1=6000 cpm/mg,代入式代入式62得：得：mx=0.05(390006000-1)=0.275 mg(二二)核素反稀釋法核素反稀釋法(inverse nuclide dilution)：用已知量的：用已知量的非標(biāo)記物測(cè)定樣品中標(biāo)記物含量的方法稱之為核素反稀釋非標(biāo)記物測(cè)定樣品中標(biāo)記物含量的方法稱之為核素反稀釋法。方法要點(diǎn)是：在體內(nèi)示蹤實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)標(biāo)記物的化學(xué)量法。方法要點(diǎn)是：在體內(nèi)示蹤實(shí)驗(yàn)時(shí)，設(shè)標(biāo)記物的化學(xué)量為為mx，已知標(biāo)記物的比活度為，已知標(biāo)記物的比活度為S1，加入非標(biāo)記物的化學(xué)，加入非

54、標(biāo)記物的化學(xué)量為量為m，均勻后分離出純品，均勻后分離出純品(標(biāo)記物標(biāo)記物+非標(biāo)記物非標(biāo)記物)的比活度為的比活度為S2，根據(jù)稀釋法的基本公式，根據(jù)稀釋法的基本公式(62)，得：，得：mx=m S2/S1-S2 (63)這就是反稀釋法基本公式。這就是反稀釋法基本公式。凡是標(biāo)記物在樣品中的化學(xué)量少，并混有放射性雜質(zhì)，凡是標(biāo)記物在樣品中的化學(xué)量少，并混有放射性雜質(zhì)，欲求其含量，只要知道該標(biāo)記物的比活度，都可用反稀釋欲求其含量，只要知道該標(biāo)記物的比活度，都可用反稀釋法進(jìn)行定量。法進(jìn)行定量。用用14CO2通過植物光合作用生成放射性蛋白質(zhì)，取其中通過植物光合作用生成放射性蛋白質(zhì)，取其中少量蛋白質(zhì)經(jīng)水解后分離

55、出部分谷氨酸測(cè)得比活度為少量蛋白質(zhì)經(jīng)水解后分離出部分谷氨酸測(cè)得比活度為254 dpm/mg，欲求谷氨酸的含量，取，欲求谷氨酸的含量，取126 mg放射性蛋放射性蛋白樣品，水解后加入非標(biāo)記谷氨酸白樣品，水解后加入非標(biāo)記谷氨酸10.7 mg，混勻后分，混勻后分出少部分谷氨酸測(cè)比活度為出少部分谷氨酸測(cè)比活度為382 dpm/mg。求標(biāo)記谷氨。求標(biāo)記谷氨酸的量及蛋白中標(biāo)記谷氨酸的重量百分比酸的量及蛋白中標(biāo)記谷氨酸的重量百分比?解：已知解：已知m=10.7 mg S1=508 dpm/mg S2=382 dpm/mg，代入公式代入公式(63)得得mx=10.7382/508-382=32.44 (mg)

56、標(biāo)記谷氨酸的量，則標(biāo)記谷氨酸的重量百分比標(biāo)記谷氨酸的量，則標(biāo)記谷氨酸的重量百分比為：為：32.44126=25.7%。（二）放射性核素稀釋法的應(yīng)用放射性核素稀釋法的應(yīng)用 1、測(cè)定生理性物質(zhì)的體內(nèi)代謝庫(kù)、測(cè)定生理性物質(zhì)的體內(nèi)代謝庫(kù) 體內(nèi)各種生理性物質(zhì)體內(nèi)各種生理性物質(zhì)都有各自的分布范圍，每個(gè)分布范圍稱為一個(gè)代謝庫(kù)。利都有各自的分布范圍，每個(gè)分布范圍稱為一個(gè)代謝庫(kù)。利用同位素稀釋法來測(cè)定活體各代謝庫(kù)的大小幾乎是絕大多用同位素稀釋法來測(cè)定活體各代謝庫(kù)的大小幾乎是絕大多數(shù)物質(zhì)整體代謝庫(kù)的唯一有效方法。例如靜脈注射少量高數(shù)物質(zhì)整體代謝庫(kù)的唯一有效方法。例如靜脈注射少量高比活度的比活度的3 H-膽酸，待其

57、在包括血漿在內(nèi)的代謝庫(kù)混勻后膽酸，待其在包括血漿在內(nèi)的代謝庫(kù)混勻后取樣測(cè)比活度，按稀釋法原理即可算出體內(nèi)包括血漿在內(nèi)取樣測(cè)比活度，按稀釋法原理即可算出體內(nèi)包括血漿在內(nèi)的膽酸代謝庫(kù)的大小。的膽酸代謝庫(kù)的大小。2、整體內(nèi)各種體液成分的量、整體內(nèi)各種體液成分的量 整體內(nèi)有些體液成分的量整體內(nèi)有些體液成分的量也相對(duì)恒定，它們不一定是一種特定物質(zhì)，因此習(xí)慣上不也相對(duì)恒定，它們不一定是一種特定物質(zhì)，因此習(xí)慣上不稱為代謝庫(kù)，但是它們的變化有理論意義和臨床實(shí)踐意義。稱為代謝庫(kù)，但是它們的變化有理論意義和臨床實(shí)踐意義。測(cè)量它們總量的唯一辦法也是同位素稀釋法。下表是常用測(cè)量它們總量的唯一辦法也是同位素稀釋法。下表

58、是常用的幾種體液成分測(cè)量法。的幾種體液成分測(cè)量法。建立建立核素稀釋法的條件核素稀釋法的條件(注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)) 1.標(biāo)記物或非標(biāo)記物與待測(cè)物質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上要相同。標(biāo)記物或非標(biāo)記物與待測(cè)物質(zhì)在化學(xué)性質(zhì)上要相同。 2.實(shí)驗(yàn)過程中，標(biāo)記原子在化合物上要穩(wěn)定，否則測(cè)定實(shí)驗(yàn)過程中，標(biāo)記原子在化合物上要穩(wěn)定，否則測(cè)定的比活度不準(zhǔn)確。的比活度不準(zhǔn)確。 3.標(biāo)記物的放射化學(xué)純度要高。標(biāo)記物的放射化學(xué)純度要高。 4.必須確保標(biāo)記物與非標(biāo)記物充分混勻，特別是體內(nèi)稀必須確保標(biāo)記物與非標(biāo)記物充分混勻，特別是體內(nèi)稀釋實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于有吸收、擴(kuò)散等因素，完全混勻的時(shí)間，釋實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于有吸收、擴(kuò)散等因素，完全混勻的時(shí)間，一般需

59、經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定。一般需經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定。 5.對(duì)混勻后的樣品，要有可靠的分離、純化方法。因?yàn)閷?duì)混勻后的樣品，要有可靠的分離、純化方法。因?yàn)榛靹蚝?，樣品的比活度恒定，所以樣品的丟失不影響結(jié)果混勻后，樣品的比活度恒定，所以樣品的丟失不影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，可采用各種理化的方法進(jìn)行純化，以確保分離的準(zhǔn)確性，可采用各種理化的方法進(jìn)行純化，以確保分離的樣品純凈，測(cè)得可靠、準(zhǔn)確的比活度。的樣品純凈，測(cè)得可靠、準(zhǔn)確的比活度。 物質(zhì)轉(zhuǎn)化的示蹤研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化的示蹤研究 研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化：要揭示機(jī)體內(nèi)重要生命物質(zhì)的前身物、中間物、及研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化：要揭示機(jī)體內(nèi)重要生命物質(zhì)的前身物、中間物、及產(chǎn)物的關(guān)系，以完成某種轉(zhuǎn)化的必要條件。這是目

60、前最常用最理想產(chǎn)物的關(guān)系，以完成某種轉(zhuǎn)化的必要條件。這是目前最常用最理想的方法，可在整體、離體條件下進(jìn)行，不但能夠?qū)η吧砦?、中間物，的方法，可在整體、離體條件下進(jìn)行，不但能夠?qū)η吧砦?、中間物，產(chǎn)物作用定性分析，還可用來研究前身物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速度，轉(zhuǎn)化產(chǎn)物作用定性分析，還可用來研究前身物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的速度，轉(zhuǎn)化的條件，轉(zhuǎn)化的機(jī)制及各種因素對(duì)轉(zhuǎn)化的影響等。的條件，轉(zhuǎn)化的機(jī)制及各種因素對(duì)轉(zhuǎn)化的影響等。 一、一、摻入實(shí)驗(yàn)摻入實(shí)驗(yàn)(incorporation experiment) (一一)基本原理：要研究生物體系中化合物基本原理：要研究生物體系中化合物A和和B是不是前身物和產(chǎn)是不是前身物和產(chǎn)物的關(guān)系，可