核技術(shù)應(yīng)用及進(jìn)展(3同位素示蹤)

同位素示蹤

IsotopicTracer

1重點(diǎn)同位素示蹤法的原理。同位素示蹤法的關(guān)鍵性技術(shù)。同位素示蹤法的應(yīng)用。常用同位素及其特性。20示蹤的定義水產(chǎn)專家為中華鱘裝“GPS”通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤定位外，配有溫度、光強(qiáng)、壓力、電壓等探頭，可對(duì)中華鱘游經(jīng)區(qū)域的環(huán)境因子進(jìn)行全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

30示蹤的定義尋找地下河道，用顏料作“標(biāo)記”。40示蹤的定義蹤：就是蹤跡、痕跡、標(biāo)記，等等。示：就是展示、揭示、揭露，等等。示蹤：是指給觀察對(duì)象加上“標(biāo)記”，再引入被研究的系統(tǒng)，觀察標(biāo)記對(duì)象在該系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化規(guī)律。51同位素示蹤的定義如何標(biāo)記原子？要觀察到原子，人需縮小幾十億倍。61同位素示蹤的定義應(yīng)用放射性同位素對(duì)普通原子或分子加以標(biāo)記，利用高靈敏，無(wú)干擾的放射性測(cè)量技術(shù)研究被標(biāo)記物所顯示的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以便追蹤發(fā)生的過(guò)程、運(yùn)行狀況或研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)等的科學(xué)手段。71同位素示蹤的定義用示蹤原子標(biāo)記待研究的物質(zhì)，追蹤其化學(xué)變化或在有機(jī)體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。將示蹤原子與待研究物質(zhì)完全混合。然后追蹤示蹤原子。比如，研究河流中泥沙遷移規(guī)律，山坡地上水土流失規(guī)律，管道中液體的輸運(yùn)過(guò)程等。81同位素示蹤的定義將示蹤原子加入待研究對(duì)象中，然后跟蹤。比如煉鐵高爐爐襯燒損程度的監(jiān)測(cè)等。91同位素示蹤的定義放射性同位素及探測(cè)技術(shù)的出現(xiàn)，使幻想成為現(xiàn)實(shí)?？茖W(xué)研究中，通常使用核素作為標(biāo)記物，所以示蹤也稱核素示蹤，其中采用放射性核素標(biāo)記時(shí)，稱為放射性示蹤(或同位素示蹤)。101同位素示蹤的定義將可探測(cè)的放射性核素添入化學(xué)、生物或物理系統(tǒng)中，標(biāo)記研究材料，以便追蹤發(fā)生的過(guò)程、運(yùn)行狀況或研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)等的科學(xué)手段。111同位素示蹤的定義在被研究的樣品中加“示蹤劑”(放射性同位素和標(biāo)記化合物)，然后通過(guò)測(cè)定示蹤劑的位置和數(shù)量，追蹤探測(cè)樣品內(nèi)部示蹤原子放射性水平的變化及其活動(dòng)情況來(lái)顯示被研究樣品的運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律，它能使我們?cè)跇O復(fù)雜和隱蔽的化學(xué)和物理過(guò)程中來(lái)研究運(yùn)動(dòng)。122同位素示蹤的原理

同位素(及其化合物)與普通元素(及其化合物)之間的化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)是相同的，只是核物理性質(zhì)不同。因此，用同位素作為一種標(biāo)記，制成含有同位素的標(biāo)記化合物(如標(biāo)記食物，藥物和代謝物質(zhì)等)代替相應(yīng)的非標(biāo)記化合物。通過(guò)核儀器探測(cè)放射性同位素不斷地放出特征射線，就可以隨時(shí)追蹤它在體內(nèi)或體外的位置、數(shù)量及其轉(zhuǎn)變等。132同位素示蹤的原理穩(wěn)定性同位素雖然不釋放射線，但可以利用它與普通相應(yīng)同位素的質(zhì)量之差，通過(guò)質(zhì)譜儀，氣相層析儀，核磁共振等質(zhì)量分析儀器來(lái)測(cè)定。

這些方法不像測(cè)量放射性的方法那樣靈敏。142同位素示蹤的原理化學(xué)標(biāo)記：放射性示蹤核素處于被研究系統(tǒng)組分相同的化合物中，跟蹤特定元素的運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)或代謝過(guò)程，以得出關(guān)于該系統(tǒng)化學(xué)變化的信息。152同位素示蹤的原理物理標(biāo)記：放射性示蹤核素不是被追蹤系統(tǒng)的基本部分，而是以某種方式附著在被研究的對(duì)象或介質(zhì)上，它的輻射可以用某種方法被探測(cè)，但其化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)并不重要。163同位素示蹤的發(fā)展史“tracer”的概念是G.deHevesy(赫維西)在1923年提出的。1911年，Hevesy在英國(guó)盧瑟福實(shí)驗(yàn)室工作期間，因懷疑女房東總是把剩菜改頭換面之后給他吃。于是，他在剩菜中放上微量的放射性釷(Th)，然后在下一次的菜中檢驗(yàn)是否有放射性，結(jié)果他每次都能準(zhǔn)確地判斷出他所吃的菜是剩菜還是新菜。173同位素示蹤的發(fā)展史1923年，Hevesy在丹麥玻爾實(shí)驗(yàn)室工作期間，將豆科植物浸泡在含有天然放射性核素210Pb(RaD)和212Pb(ThB)的鉛鹽溶液中，研究植物吸收鉛的機(jī)制(分布和轉(zhuǎn)移)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：鉛全部被吸附在根部。183同位素示蹤的發(fā)展史1934年，Curie夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射現(xiàn)象，獲得具生物意義的32P、45Ca等。32P示蹤：1935年，將32P注入大白鼠中，證明骨骼中的礦物質(zhì)成分會(huì)再補(bǔ)充。1936年，Lawrence&JHLawrence兄弟將人工放射性同位素P-32注射入人體進(jìn)行白血病的治療。193同位素示蹤的發(fā)展史1940年，Ruben等用18O示蹤發(fā)現(xiàn)光合作用O2來(lái)自于水的光解。14C示蹤：1949年，Calvin用14C揭示了光合作用，表明植物根部也能夠發(fā)生光合作用。

203同位素示蹤的發(fā)展史1952年，Hershey和Chase使用35S和32P雙標(biāo)記噬菌體感染實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳信息的載體，在50年代還利用14C確定了光合作用最初產(chǎn)物是PGA，并提出了卡爾文循環(huán)。60年代，使用14C、13C、18O等，發(fā)現(xiàn)了植物光呼吸作用。1977年，Sanger等采用放射性標(biāo)記技術(shù)和ARG技術(shù)，成功地進(jìn)行了DNA序列測(cè)定?！?14放射性示蹤法的特點(diǎn)靈敏度高目前，化學(xué)分析只能達(dá)到10-9g(很難達(dá)到10-12g)可探測(cè)<1nCi,或10-1410-18g，從1015個(gè)非放射性原子中查出一個(gè)放射性原子比重量分析天平敏感107-108倍測(cè)量簡(jiǎn)便、易分辨不受非放雜質(zhì)干擾，活體研究，體外測(cè)量224放射性示蹤法的特點(diǎn)提供原子、分子水平的研究手段微觀作用機(jī)理、動(dòng)態(tài)變化過(guò)程合乎生理?xiàng)l件不擾亂體內(nèi)生理過(guò)程的平衡狀態(tài)定位、定量準(zhǔn)確核顯像技術(shù)，組織器官、細(xì)胞、亞細(xì)胞水平定量定位235同位素示蹤技術(shù)的關(guān)鍵選好示蹤劑(TRACER)一種帶有特殊標(biāo)記的物質(zhì)，當(dāng)它加入到被研究對(duì)象中后，人們可根據(jù)其運(yùn)動(dòng)和變化來(lái)洞悉原來(lái)不易或不能辨認(rèn)的被研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律。同位素化學(xué)性質(zhì)相同，可正確反映研究對(duì)象在物理、化學(xué)和生物過(guò)程中的性質(zhì)和行為。核素的放射特性不改變物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)。選好顯象劑(IMAGINGAGENT)或核素測(cè)量技術(shù)245.1放射性示蹤劑的選擇放射性核素：天然58種，人工約1300種。大多數(shù)放射性核素不能用作放射性示蹤劑。原因：制備困難、半衰期不合適、放射性不足。255.1放射性示蹤劑的選擇放射性示蹤劑的選擇依據(jù)：放射性半衰期輻射類型和能量放射性比活度放射性核素的純度放射性核素的毒性示蹤劑的生物半衰期265.1放射性示蹤劑的選擇一、放射性半衰期

一般要選擇最適宜的半衰期τ的放射性同位素，使τ足夠長(zhǎng)，從而使衰變校正有意義或干脆不必作衰變校正，同時(shí)又要足夠短，能較安全地進(jìn)行示蹤實(shí)驗(yàn)，并使得放射性廢物容易處理。

275.1放射性示蹤劑的選擇一、放射性半衰期在實(shí)際工作中，使用的放射性同位素的半衰期應(yīng)該與實(shí)驗(yàn)需要持續(xù)的時(shí)間t相適應(yīng)，如對(duì)于某個(gè)實(shí)驗(yàn)：當(dāng)t／τ＝0.04時(shí)，應(yīng)選放射性同位素的衰變校正為3.5％；當(dāng)t／τ＝0.10時(shí)，應(yīng)選放射性同位素的衰變校正為6.6％；當(dāng)t／τ＝0.15時(shí)，應(yīng)選用其衰變校正為10％。

285.1放射性示蹤劑的選擇一、放射性半衰期

體外示蹤一般選用半衰期較長(zhǎng)而射線強(qiáng)度適中，既利于探測(cè)，又易于防護(hù)和保存的放射性示蹤劑。

體內(nèi)示蹤時(shí)，若實(shí)驗(yàn)周期短，應(yīng)選用半衰期短，且能放出一定強(qiáng)度γ射線物放射性同位素，若實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，如需要將動(dòng)物活殺后對(duì)組織臟器分別測(cè)定的，則應(yīng)選用半衰期較長(zhǎng)放射性同位素。

295.1放射性示蹤劑的選擇一、放射性半衰期此外，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)選用定位的或不定位的標(biāo)記示蹤劑。例如研究氨基酸的脫羧反應(yīng)，14Ｃ應(yīng)標(biāo)記在羧基上，只有這種定位標(biāo)記的氨基酸，才能在脫羧后產(chǎn)生14CO2。而有些實(shí)驗(yàn)不要求特定位置標(biāo)記，只須均勻標(biāo)記即可。

305.1放射性示蹤劑的選擇二、輻射類型和能量探測(cè)效率高，易于防護(hù)；32P;14C,3H

穿透性好，100-600keV;99Tc,111In,201Tl三、放射性比活度原始比活度足夠高；315.1放射性示蹤劑的選擇四、放射性核素的純度檢驗(yàn)放射性純度和放射化學(xué)純度；提純。在示蹤劑制備期間、貯存期間，試驗(yàn)體系中所使用的溶劑、化學(xué)試劑、酶等可能會(huì)產(chǎn)生化學(xué)雜質(zhì)、放射化學(xué)雜質(zhì)及輻射自分解引起的放射性雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在，使得示蹤實(shí)驗(yàn)中使用的示蹤劑不“純”，而或多或少影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，甚至?xí)?dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論。

325.1放射性示蹤劑的選擇五、放射性核素的毒性盡量選擇低毒組核素；90Sr

高毒,89Sr

中毒。六、示蹤劑的生物半衰期選擇生物半衰期短的示蹤劑，減少輻射劑量。33最常用的放射性示蹤核素核素CAS登錄號(hào)ChemicalAbstractServiceT1/2比活度（Bq/mMl）射線能量（Mev）衰變產(chǎn)物生物半衰期d14C14762-75-55.730y0.156,100%14N103H10028-17-812.3y0.018,100%3He1235S15117-53-086.7d0.17,100%35Cl9032P14596-37-314.3d1.7,100%32S257125I14158-31-760.2d0.03,90%125Te138許多標(biāo)記化合物都是14C和3H為基礎(chǔ)制取的.迄今,作為商品出售的放射性標(biāo)記化合物已達(dá)1000多種,其中,14C標(biāo)記化合物約600多種,3H約300多種,125I和131I標(biāo)記有100多種.345.2放射性同位素測(cè)量方法的選擇一、探測(cè)器的選擇

取決于射線種類，對(duì)于α射線通常可用硫化鋅晶體、電離室、核乳膠；對(duì)能量高的β射線可用云母窗計(jì)數(shù)管、塑料閃爍晶體及核乳膠測(cè)定，對(duì)于能量低的β射線可用液體閃爍計(jì)數(shù)器測(cè)量；對(duì)于γ射線則用G-M計(jì)數(shù)管，碘化鈉（鉈）閃爍晶體探測(cè)。目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室主要采用晶體閃爍計(jì)數(shù)法和液體閃爍計(jì)數(shù)法兩種測(cè)量方式。355.2放射性同位素測(cè)量方法的選擇二、最佳測(cè)量條件的選擇同一臺(tái)探測(cè)儀器對(duì)不同量的示蹤劑具有不同的最佳工作條件，在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段要檢查探測(cè)器是否已調(diào)到所用示蹤同位素的工作條件，否則需要用一定量的示蹤劑作為放射源(或選用該同位素的標(biāo)準(zhǔn)源)，把探測(cè)器的最佳工作條件調(diào)整好，并且要保證探測(cè)器性能處于穩(wěn)定可靠的狀態(tài)。365.2放射性同位素測(cè)量方法的選擇二、最佳測(cè)量條件的選擇坪曲線最好的品質(zhì)因素測(cè)量時(shí)間和測(cè)量次數(shù)劑量及給入途徑的選擇通常小于1～幾μCi，用量控制在最大允許劑量之內(nèi)，避免輻射效應(yīng)。樣品中所含放射性強(qiáng)度的要求，是使其放射性計(jì)數(shù)率大于或等于本底計(jì)數(shù)的10～20倍。376同位素示蹤的應(yīng)用化學(xué)：反應(yīng)過(guò)程；生命科學(xué)：代謝、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、生命現(xiàn)象；醫(yī)學(xué)：免疫化學(xué)、疾病的診斷；農(nóng)、牧學(xué)：代謝、滅害；地質(zhì)科學(xué)：地下水流向和流速、油田開(kāi)發(fā)；

工程問(wèn)題：地下管網(wǎng)滲漏、機(jī)械磨損；..........386.1在化學(xué)研究中的應(yīng)用分子結(jié)構(gòu)的研究：同位素交換反應(yīng)。

不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只在不同化學(xué)物質(zhì)的同位素重新分配所引起的同位素分餾作用。常見(jiàn)的反應(yīng)有：12CO2+13CH4=13CO2+12CH413CO2+H12CO3--=12CO2+H13CO339因同位素核質(zhì)量的不同使原子或分子的能級(jí)發(fā)生變化，從而引起光譜譜線位移，因此可以進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)的研究?；瘜W(xué)反應(yīng)機(jī)理研究：化學(xué)鍵的形成方式。反應(yīng)中發(fā)生的分子重排、異構(gòu)、裂解、水解過(guò)程。催化反應(yīng)中吸附催化機(jī)理、吸附分子壽命。40同位素稀釋法

原理：放射示蹤劑與待測(cè)物混合→分離→測(cè)量實(shí)例：P&G公司測(cè)定洗衣粉中主要成分的殘留量放射分析法

原理：泛指用放射示蹤劑測(cè)定濃度的各種方法實(shí)例：50萬(wàn)年前北京猿人會(huì)不會(huì)用火416.2在生物學(xué)中的應(yīng)用17世紀(jì)：光學(xué)顯微鏡發(fā)明標(biāo)志著生物醫(yī)學(xué)發(fā)展中的里程碑20世紀(jì)：放射性示蹤技術(shù)的誕生對(duì)生物學(xué)推進(jìn)同樣重要426.2在生物學(xué)中的應(yīng)用研究植物的營(yíng)養(yǎng)生理、對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素以及農(nóng)藥的吸附、轉(zhuǎn)運(yùn)、分配和積累規(guī)律。研究人和動(dòng)物體內(nèi)物質(zhì)的吸收、分布、代謝和排泄情況。為分子生物學(xué)提供原子和分子水平的研究手段應(yīng)用于基因工程

。43放射自顯影術(shù)用于研究標(biāo)記化合物在機(jī)體、組織和細(xì)胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、作用機(jī)理、作用部位等等。其原理是將放射性同位素（如14C和3H）標(biāo)記的化合物導(dǎo)入生物體內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，將標(biāo)本制成切片或涂片，涂上鹵化銀乳膠，經(jīng)一定時(shí)間的放射性曝光，組織中的放射性即可使乳膠感光。44然后經(jīng)過(guò)顯影、定影處理顯示還原的黑色銀顆粒，即可得知標(biāo)本中標(biāo)記物的準(zhǔn)確位置和數(shù)量，放射自顯影的切片還可再用染料染色，這樣便可在顯微鏡下對(duì)標(biāo)記上放射性的化合物進(jìn)行定位或相對(duì)定量測(cè)定。45卡爾文循環(huán)（光合碳循環(huán)）：

用放射性示蹤技術(shù)研究植物的光合作用過(guò)程，發(fā)現(xiàn)植物吸收CO2以及CO2被還原為碳水化合物并轉(zhuǎn)化為葡萄糖。由于每一次放射性衰變能夠指示出單個(gè)原子所處的位置，因此在各個(gè)化學(xué)反應(yīng)的各個(gè)階段，通過(guò)高靈敏度的探測(cè)器可以一直跟蹤某種放射性核素的徑跡，從而可以窺視用其他技術(shù)不能發(fā)現(xiàn)的反應(yīng)機(jī)理和歷程。461961，卡爾文獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。獲獎(jiǎng)原因：研究光合作用的化學(xué)過(guò)程。光合作用的概念和公式47葉綠體與光合作用的過(guò)程48光反應(yīng)與暗反應(yīng)的比較項(xiàng)目光反應(yīng)暗反應(yīng)區(qū)別反應(yīng)部位類囊體膜上葉綠體基質(zhì)中與光關(guān)系光引起，光下進(jìn)行光激活某些酶反應(yīng)步驟①光能吸收、轉(zhuǎn)換

②水光解、放氧

③ATP生成與供能

④電子與[H]傳遞⑤CO2固定

⑥C3酸還原

⑦C6糖合成

⑧C5糖再生主要產(chǎn)物O2、ATP、[H]葡萄糖、氨基酸等反應(yīng)實(shí)質(zhì)光能→電能→化學(xué)能同化CO2形成儲(chǔ)能有機(jī)物兩者聯(lián)系光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供ATP和[H]，暗反應(yīng)繼續(xù)完成儲(chǔ)能過(guò)程491642年，赫爾蒙特(J.B.vanHelmont)五年后柳樹增重74.47kg土壤減少0.06kg水分是建造植物體的唯一原料501771年，普里斯特利(JosephPriestley)1、蠟燭燃燒和小白鼠呼吸需要的是什么氣體？2、這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么問(wèn)題？綠色植物在光照下產(chǎn)生了氧氣511864年，薩克斯(JuliusvonSachs)1、為什么對(duì)天竺葵先進(jìn)行暗處理？

2、為什么讓葉片的一半曝光，另一半遮光呢？綠葉在光合作用中產(chǎn)生了淀粉521880年，恩吉爾曼(C.Engelmann)1、為什么選用水綿作為實(shí)驗(yàn)材料2、為什么選用黑暗并且沒(méi)有空氣的環(huán)境？葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所

53光合作用釋放的O2到底是來(lái)自H2O，還是CO2呢，還是兩者兼而有之？541930年，范尼特(vanNiet)

551941年，魯本(S.Ruben)1、同位素標(biāo)記法2、同位素標(biāo)記進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)，是為了弄清楚在光合作用中產(chǎn)生的氧到底是來(lái)自水還是二氧化碳？還是兩者兼而有之？考慮一下，應(yīng)標(biāo)記哪一種元素？如何設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?6用氧的同位素18O分別標(biāo)記H2O和CO2,使它分別成為H218O和C18O2。

進(jìn)行兩組光合作用的實(shí)驗(yàn)：57光合作用的反應(yīng)式586.3在生物化學(xué)研究的應(yīng)用生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝。確定代謝途徑或中間代謝環(huán)節(jié)。找出代謝物在體內(nèi)發(fā)生變化之后的產(chǎn)物。找出體內(nèi)存在的各種生化物質(zhì)的前身。596.3在生物化學(xué)研究的應(yīng)用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法整體實(shí)驗(yàn)。離體實(shí)驗(yàn)。 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法的缺點(diǎn)。同位素示蹤法示蹤量，不破壞體內(nèi)生理過(guò)程的平衡。3H（T1/2=12.3y),14C(T1/2=5730y)。液體閃爍測(cè)量;加速器質(zhì)譜法（AMS）。60研究光合作用單細(xì)胞綠藻懸液+光+14CO2純化懸液，提取內(nèi)含物雙向紙層析分離放射自顯影14C-3-磷酸甘油酸14C-1，3-二磷酸甘油酸14C-葡萄糖1940，Calvin確定了碳固定循環(huán)，并發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的酶。1961，獲諾貝爾獎(jiǎng)6.3在生物化學(xué)研究的應(yīng)用61目前全世界80%的同位素用于醫(yī)學(xué)核藥物的分類診斷核藥物：進(jìn)入體內(nèi)的示蹤劑，產(chǎn)生γ射線，通過(guò)體外監(jiān)測(cè)裝置記錄示蹤劑在體內(nèi)的位置、不同器官濃度及隨時(shí)間的變化。如：掃描機(jī)、γ相機(jī)、SPECT（單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層技術(shù)）、PET（正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層技術(shù)）顯象：平面顯象、三維斷層顯象、動(dòng)態(tài)顯象6.4在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用62

治療核藥物：利用放射性核素衰變時(shí)產(chǎn)生射線的輻照效應(yīng)達(dá)到治療的目的。多為α、β衰變劑量定位在體內(nèi)某特定部位如：131I-NaI：治療甲亢、甲狀腺癌63常用的放射性藥物64放射性藥物99mTc

（锝）生產(chǎn)便利，（99mTc標(biāo)記物占80%）物理特性：

T1/2=6.02h；γ輻射，E=141keV，適用于γ相機(jī)和SPECT臨床應(yīng)用：可標(biāo)記多種化合物→臟器顯象劑心肌顯象、腦顯象656.4在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

——Na131I診斷甲狀腺功能口服示蹤量Na131I

，在甲狀腺部位測(cè)量放射性，求131I吸收率。66定義：應(yīng)用放射示蹤劑測(cè)定體液中生物活性物質(zhì)含量的體外檢測(cè)技術(shù)。原理：放射性標(biāo)記抗原和非標(biāo)記抗原對(duì)限量特異性抗體的競(jìng)爭(zhēng)抑制反應(yīng)。常見(jiàn)分析方法：測(cè)量X和γ射線樣品的放免計(jì)數(shù)器測(cè)量軟β射線樣品的液體閃爍計(jì)數(shù)器

6.4醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

——放射免疫分析（RIA）67糖尿病人血漿中胰島素濃度；125I-T4,血清中甲狀腺素濃度；內(nèi)分泌學(xué),腫瘤學(xué),免疫學(xué),病毒學(xué)等;測(cè)定300多種人體活性物質(zhì)和藥物,靈敏度達(dá)10-910-12g

6.4醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用

——放射免疫分析（RIA）68

放射性示蹤劑以某種化合物的形式給藥.診斷是根據(jù)這些放射性化合物進(jìn)入人體特定部位并在那些部位濃集的能力。131I59Fe32P99Tc23Na

8.1d45.1d14.3d6.0h14.8h

甲狀腺紅血細(xì)胞眼,肝,瘤心臟,骨,肝,肺循環(huán)系統(tǒng)輻射源半衰期檢查部位696.5環(huán)境同位素示蹤體系研究我國(guó)城市和鄉(xiāng)村環(huán)境污染查定體系較為健全，但環(huán)境污染源的確定，尚無(wú)人開(kāi)展。特別是重金屬是否侵入體內(nèi)及其它污染源的確定。運(yùn)用同位素理論，進(jìn)行城市環(huán)境污染同位素示蹤研究，確定貴金屬是否侵入人體內(nèi)，以便為環(huán)境治理提供決策依據(jù)。706.5環(huán)境同位素示蹤體系研究地下水滲透和水庫(kù)泄漏同位素示蹤體系研究。我國(guó)南方大量發(fā)育碳酸鹽巖地層，這種地層不易保存水，因此地下水和水庫(kù)壩區(qū)水容易滲透或泄漏，運(yùn)用同位素示蹤的方法可以較快查明滲透或泄漏過(guò)程及其區(qū)域，給綜合治理提供決策依據(jù)。716.5環(huán)境同位素示蹤體系研究大氣環(huán)境過(guò)程中同位素鑒別，我國(guó)南方大部分工業(yè)城市大氣污染較為嚴(yán)重，這些污染的發(fā)源地一直難以鑒別，同位素示蹤可以很好解決這個(gè)問(wèn)題。72133Xe-地下管道檢漏6.5環(huán)境同位素示蹤體系研究736.6放射自顯影技術(shù)原理：

放射性核素的電離輻射使照相乳膠感光，顯示樣品中的放射性分布，從而給出定位和定量信息。747放射性核素的來(lái)源反應(yīng)堆生產(chǎn)：131I、133Xe、24Na、99Mo中子流→靶材料產(chǎn)額決定于中子能量、通量密度、靶核數(shù)、核反應(yīng)截面、照射時(shí)間等。加速器生產(chǎn)：11C、13N、15O帶電粒子（p、He、α等）→靶材料。小型化、投資少、結(jié)構(gòu)緊湊。75放射性核素發(fā)生器-Mo-Tc母牛7放射性核素的來(lái)源767放射性核素的來(lái)源此裝置是將母體核素99Mo（鉬）吸附在一定的吸附柱上，用合適的洗脫劑（一般是用生理鹽水）將子體核素99mTc（锝）洗脫下來(lái)應(yīng)用于臨床，此過(guò)程形似“擠牛奶”，每天可洗脫2～3次，洗脫下來(lái)的99mTc（锝）液可直接供臨床使用或制備成放射性藥物。777放射性核素的來(lái)源具體過(guò)程：由235U的裂變產(chǎn)物經(jīng)過(guò)多次分離純化，得到99Mo—鉬酸銨溶液，然后裝入有酸性Al2O3吸附劑的色譜柱上，發(fā)生如下反應(yīng)

99MoO42-+2R+

R299MoO4R++R99TcmO4-

用生理鹽水淋洗，可將結(jié)合弱的單電荷99TcmO4-離子淋洗下來(lái)，而2個(gè)電荷的99MoO42-

離子仍牢固的保留在柱上。787放射性核素的來(lái)源99mTc有合適的半衰期（6.02H)和良好的輻射特性,病人所受的輻射劑量小，140keV的單光子顯像分辨率高；同時(shí)99mTc有良好的化學(xué)性質(zhì)，可與多種含氧、氮、硫的有機(jī)或無(wú)機(jī)物作用成絡(luò)合物。這些絡(luò)合物無(wú)論在體內(nèi)或體外均較穩(wěn)定，可用于人體多種組織器官的疾病診斷。797放射性核素的來(lái)源在發(fā)生器內(nèi)，隨著母體核素99Mo的衰變，子體核素99mTc不斷增長(zhǎng)、衰變，直到達(dá)到放射性平衡，使用化學(xué)分離方法從母體中獲得無(wú)載體的子體。發(fā)生器可在一定時(shí)間內(nèi)重復(fù)運(yùn)行，直到母體核素的放射性活度減到很弱為止。這一現(xiàn)象恰似從母牛中擠奶，故放射性核素發(fā)生器俗稱“母?！?。以99mTc標(biāo)記的核藥物幾乎占臨床所用的放射性藥物的80%以上。808示蹤在考古中的應(yīng)用基本原理公式母核素P的衰變常數(shù)為λ，初始時(shí)核數(shù)為N0，t時(shí)刻為Np，子核素的核數(shù)Nd，則有：818示蹤在考古中的應(yīng)用用于年代測(cè)量的天然放射性核素母核子核母核半衰期（年）87Rb銣87Sr鍶(4.072±0.04)×1010238U206Pb(4.468±0.002)×10940K40Ar+40Ca(1.277±0.008)×109235U208Pb(7.038±0.005)×10836Cl36Ar(3.00±0.02)×10514C14N5730±403H3He12.28±0.00382碳14測(cè)定技術(shù)20世紀(jì)80年代末，全世界的基督徒都在奔走相告，原來(lái)，教會(huì)用高科技澄清了一個(gè)歷史大懸案，這就是關(guān)于耶穌裹尸布的真?zhèn)舞b定，鑒定證明了那塊使人崇敬了多年的裹尸布是假的，它的原料纖維是13世紀(jì)才種出來(lái)的，而此時(shí)耶穌已被釘在十字架上1200多年了。這個(gè)轟動(dòng)世界的年代鑒定是由碳14做出的。

83利用碳的放射性同位素碳－14的放射性測(cè)定生物體遺骸及其他地質(zhì)樣品的絕對(duì)年代的是W.F.利比于1947年創(chuàng)立,他也因此獲得1960年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?；驹恚河钪婢€的中子同大氣中的氮-14反應(yīng)，產(chǎn)生具有放射性的碳-14,其平均壽命τ＝8266±30年。由于產(chǎn)生和衰變之間的平衡，加上碳-14的平均壽命較長(zhǎng)和大氣、海洋等巨大的碳的交換貯存庫(kù)的調(diào)劑,因此大氣中的CO2的碳-14的放射性比活度基本保持為一不變的常數(shù)A0。84生物體同大氣進(jìn)行氣體交換，其體內(nèi)的碳-14的放射性比活度也十分接近為A0。一旦生物體死亡,它同大氣的交換停止,其碳-14的放射性比活度A就按指數(shù)規(guī)律減少A=A0e-t/τ測(cè)量A和A0的值,就能定出生物體從死亡至今的絕對(duì)年代t。85碳-14測(cè)年法分為常規(guī)碳-14測(cè)年法和加速器質(zhì)譜碳-14測(cè)年法兩種。當(dāng)時(shí)，Libby發(fā)明的就是常規(guī)碳-14測(cè)年法。碳-14測(cè)定年代主要是采用低本底、低能量（碳-14的最大能量為0.156MeV）的β測(cè)量技術(shù)。因?yàn)樘烊惶贾械奶?14放射性比活度很低，A0為2.25×102Bq/kg，而樣品年代愈古老,A值愈低。目前常用的探測(cè)器有正比計(jì)數(shù)器和液體閃爍計(jì)數(shù)器。測(cè)量時(shí)采用屏蔽，宇宙線反符合環(huán)，假信號(hào)甄別等方法來(lái)降低探測(cè)器的本底。目前碳-14方法的最大可測(cè)年限約為三萬(wàn)年，測(cè)量精確度一般為一百年左右。86用加速器的超靈敏質(zhì)譜儀直接測(cè)定樣品中的碳-14原子數(shù)目，有可能將碳-14方法的最大可測(cè)年代增至近十萬(wàn)年。87加速器質(zhì)譜碳-14測(cè)年法具有明顯的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。一是樣品用量少，只需1～5毫克樣品就可以了，如一小片織物、骨屑、古陶瓷器表面或氣孔中的微量碳粉都可測(cè)量；而常規(guī)碳-14測(cè)年法則需1～5克樣品，相差3個(gè)數(shù)量級(jí)。二是靈敏度高，其測(cè)量同位素比值的靈敏度可達(dá)10-15至10-16；而常規(guī)碳-14測(cè)年法則與之相差5～7個(gè)數(shù)量級(jí)。三是測(cè)量時(shí)間短，測(cè)量現(xiàn)代碳若要達(dá)到1%的精度，只需10～20分鐘；而常規(guī)碳-14測(cè)年法卻需12～20小時(shí)。88碳-14測(cè)定年代方法的可靠性已經(jīng)被對(duì)已知年代的考古樣品和生物樣品(樹木年輪)的測(cè)定所證實(shí)，并在考古學(xué)、人類學(xué)、地質(zhì)學(xué)等領(lǐng)域中得到廣泛的