RadionuclideTracingTechnique放射性核素示蹤技術(shù)核醫(yī)學(xué)教研室2022/10/281RadionuclideTracingTechnique教學(xué)目的【掌握】放射核素示蹤技術(shù)定義、原理?！臼煜ぁ?、放射性核素示蹤技術(shù)的特點(diǎn)。2、核素示蹤實(shí)驗(yàn)的基本類型。3、核素示蹤實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)?！玖私狻砍Ｒ姷暮怂厥聚櫦夹g(shù)類型及其原理和應(yīng)用。2022/10/282教學(xué)目的【掌握】放射核素示蹤技術(shù)定義、原理。2022/10/重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)核素示蹤技術(shù)的原理難點(diǎn)

1、核素示蹤技術(shù)的原理

2、核素示蹤實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)

3、常見的核素示蹤技術(shù)的類型及原理2022/10/283重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)2022/10/223Introduction

概述放射性核素示蹤技術(shù)是核醫(yī)學(xué)診斷與研究的方法學(xué)基礎(chǔ)。核醫(yī)學(xué)任何診斷技術(shù)和方法都是建立在示蹤技術(shù)的基礎(chǔ)之上的。沒有示蹤原理就沒有核醫(yī)學(xué)。2022/10/284Introduction

概述放射性核素示蹤技術(shù)是核什么是示蹤技術(shù)？

Whatistracingtechnique?什么是示蹤？什么是放射性核素示蹤技術(shù)？2022/10/285什么是示蹤技術(shù)？

Whatistracingtechn1923年Hevesy212Pb→植物不同部位鉛含量

32P→磷在生物體內(nèi)代謝1952年Hershey32P、35S→DNA遺傳信息1959年Berson、Yalow→RIAMeselson、Stahl→DNA半保留復(fù)制RNA-DNA逆轉(zhuǎn)錄、遺傳的三聯(lián)密碼、細(xì)胞周期、微量物質(zhì)測量等均離不開示蹤技術(shù)。2022/10/2861923年Hevesy212Pb→植物不同部位鉛含量2第一節(jié)核素示蹤原理與設(shè)計(jì)2022/10/287第一節(jié)核素示蹤原理與設(shè)計(jì)2022/10/227為什么用放射性核素作為示蹤劑？2022/10/288為什么用放射性核素作為示蹤劑？2022/10/22835S32P35S32P子代分離蛋白質(zhì)外殼及DNA內(nèi)核，并測量放射性蛋白質(zhì)外殼無放射性，DNA上有放射性！DNA是遺傳物質(zhì)！2022/10/28935S32P35S32P子代分離蛋白質(zhì)外殼及DNA內(nèi)核，并測一、示蹤原理（Principle）1、示蹤劑與被示蹤物的不可區(qū)分性（同一性）放射性核素或標(biāo)記化合物（示蹤劑）與相對應(yīng)的同位素和化合物（被示蹤物）具有相同的化學(xué)和生物學(xué)特性，同樣參與轉(zhuǎn)化過程，因此基本上能夠反映被研究物質(zhì)的行為。被標(biāo)記的物質(zhì)也能代表非標(biāo)記物的行為。2022/10/2810一、示蹤原理（Principle）1、示蹤劑與被示蹤物的2、示蹤劑的可測性（可測性）放射性核素能自發(fā)地放射出射線。利用高靈敏度的儀器可對示蹤劑進(jìn)行精確的定量、定位、定性探測。動(dòng)態(tài)觀察各種物質(zhì)在生物體內(nèi)的量變規(guī)律。一、示蹤原理（Principle）2022/10/28112、示蹤劑的可測性（可測性）一、示蹤原理（Principl二、示蹤實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、科學(xué)選擇示蹤劑2、防止實(shí)驗(yàn)過程中的交叉污染3、注意安全防護(hù)4、妥善處理放射性廢物2022/10/2812二、示蹤實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、科學(xué)選擇示蹤劑2022/10/2211、科學(xué)選擇示蹤劑（1）半衰期（2）輻射類型和射線能量（3）示蹤原子標(biāo)記位置（4）放射化學(xué)純度（5）放射性比活度2022/10/28131、科學(xué)選擇示蹤劑（1）半衰期2022/10/2213（1）半衰期

根據(jù)實(shí)驗(yàn)周期，選擇合適半衰期的放射性核素。半衰期應(yīng)足夠長，以滿足實(shí)驗(yàn)周期的要求；同時(shí)又要足夠短，以便于放射性廢物的處理。2022/10/2814（1）半衰期根據(jù)實(shí)驗(yàn)周期，選擇合適半衰期的放射性核素（2）輻射類型和射線能量輻射類型：

α射線發(fā)射體核素半衰期極長，毒性大，α射線測量困難，通常很少用；β射線和γ射線測量較容易，常采用。發(fā)射β射線的核素通常用于體外示蹤實(shí)驗(yàn)；發(fā)射γ射線的核素則體內(nèi)、體外示蹤實(shí)驗(yàn)均可使用；而體內(nèi)示蹤實(shí)驗(yàn)因γ射線穿透力強(qiáng)，多采用。射線能量：在滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下，盡可能用發(fā)射低能射線的放射性核素，以方便防護(hù)。2022/10/2815（2）輻射類型和射線能量輻射類型：2022/10/2215（3）示蹤原子標(biāo)記位置研究物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律時(shí)，追蹤觀察的是示蹤物的去向，故只要求標(biāo)記原子牢固即可。而研究物質(zhì)時(shí)，示蹤原子的標(biāo)記位置應(yīng)固定。如研究氨基酸脫羧基時(shí)，示蹤原子應(yīng)標(biāo)記在羧基上。2022/10/2816（3）示蹤原子標(biāo)記位置研究物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律時(shí)，追蹤觀察的是示蹤物（4）放射化學(xué)純度為避免不同放射性示蹤劑非標(biāo)記物的干擾，減少對實(shí)驗(yàn)對象的不必要的照射，放射性示蹤劑的放射化學(xué)純度應(yīng)>95%。2022/10/2817（4）放射化學(xué)純度為避免不同放射性示蹤劑非標(biāo)記物的干擾，減少（5）放射比活度由于示蹤實(shí)驗(yàn)時(shí)，示蹤劑被稀釋，故原始的比活度應(yīng)足夠高，才能滿足測量要求。原始比活度的可根據(jù)下式計(jì)算：

ACE/D>2BA：原始比活度C：原始放射性示蹤劑用量E：儀器的探測效率D：稀釋倍數(shù)B：儀器的本底2022/10/2818（5）放射比活度由于示蹤實(shí)驗(yàn)時(shí)，示蹤劑被稀釋，故原始的比活度例：靜脈注射示蹤劑，被觀察組織攝取該示蹤劑的量約占總量的1%，擬10天后取樣，在此期間示蹤劑從該組織中消失約為攝入量的90%，取樣約占該組織的10%，儀器測量效率為50%，本底為125cpm。計(jì)算：最少放射性dpm：125×2÷50%=500dpm

取樣時(shí)該組織的總dpm：500÷10%=5000dom

初始時(shí)該組織的總dpm：5000÷（1-90%）÷1%=5×106dpm

初始引入的示蹤劑用量：5×106÷60=83.8KBq2022/10/2819例：2022/10/22192、防止實(shí)驗(yàn)過程中的交叉污染實(shí)驗(yàn)室應(yīng)按“三區(qū)”進(jìn)行配置，進(jìn)行放射性操作的器材不能與非放射性器材混用。不同的標(biāo)本應(yīng)分開放置，防止放射性污染，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。2022/10/28202、防止實(shí)驗(yàn)過程中的交叉污染實(shí)驗(yàn)室應(yīng)按“三區(qū)”進(jìn)行配置，進(jìn)行3、注意安全防護(hù)所有操作均需按放射性操作規(guī)程進(jìn)行；放射性操作前應(yīng)進(jìn)行冷實(shí)驗(yàn)，以減少不必要的照射。2022/10/28213、注意安全防護(hù)所有操作均需按放射性操作規(guī)程進(jìn)行；放射性操作4、妥善處理放射性廢物示蹤實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的放射性廢物，應(yīng)分類放置、儲(chǔ)存，及時(shí)處理，防止對環(huán)境造成污染和對人員的不必要照射。2022/10/28224、妥善處理放射性廢物示蹤實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的放射性廢物，應(yīng)分類放置三、核素示蹤實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)靈敏度高：標(biāo)記物比放高，化學(xué)量小，作超微量分析可達(dá)ng～pg。特異性強(qiáng)：每一種檢測項(xiàng)目，都有專一的標(biāo)記物。方法簡便、準(zhǔn)確性好：核射線的測量受外界、pH、溫度等條件影響小。符合生理?xiàng)l件：體內(nèi)核醫(yī)學(xué)的各種檢查，不干擾機(jī)體內(nèi)環(huán)境，對細(xì)胞代謝無損傷。定性、定量、定位檢測和研究：除超微量分析外，與電鏡結(jié)合能進(jìn)行亞細(xì)胞水平的定位分析。2022/10/2823三、核素示蹤實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)靈敏度高：標(biāo)記物比放高，化學(xué)量小，作超第二節(jié)放射性核素標(biāo)記化合物預(yù)習(xí)，下次課講授2022/10/2824第二節(jié)放射性核素標(biāo)記化合物預(yù)習(xí)，下次課講授2022/10第三節(jié)相關(guān)核素示蹤技術(shù)一、核素稀釋法二、放射自顯影術(shù)三、物質(zhì)轉(zhuǎn)化示蹤技術(shù)四、核酸探針標(biāo)記技術(shù)五、活化分析（單獨(dú)講授）2022/10/2825第三節(jié)相關(guān)核素示蹤技術(shù)一、核素稀釋法（單獨(dú)講授）2022一、核素稀釋法1、基本原理根據(jù)化學(xué)物質(zhì)稀釋前后質(zhì)量相等的原理，即已知比活度為S1、質(zhì)量為m1的標(biāo)記物和質(zhì)量為m2的同一種化學(xué)形態(tài)的非標(biāo)記物均勻混合時(shí)，標(biāo)記分子被非標(biāo)記物稀釋，混合物的比活度S2比S1低，混合前后總放射性相等。即：

S2（m1+m2）=S1m1

若m2>>m1，則：S2m2=S1m12022/10/2826一、核素稀釋法1、基本原理2022/10/2226如分析對象為液體，以及稀釋前后物質(zhì)在深液中的濃度基本不變，則可用放射性濃度（如dpm/ml）代替放射性比活度，用稀釋前后的v代替質(zhì)量m，則上式可寫成：

C2（v1+v2）=C1v1

若C2>>C1，則：C2v2=C1v12022/10/2827如分析對象為液體，以及稀釋前后物質(zhì)在深液中的濃度基本不變，則2、正稀釋法用已知量的標(biāo)記物為示蹤劑來測定未知量的非標(biāo)記物的稀釋法稱為核素正稀釋法。求m2（v2）2022/10/28282、正稀釋法用已知量的標(biāo)記物為示蹤劑來測定未知量的非標(biāo)記物的例1：用放射性濃度為3×106cpm/ml的125I-HSA1ml注入一成人體內(nèi)，待平衡后取靜脈血1ml，測其放射性濃度為500cpm/ml，問該人的血容量是多少？C1=3×106cpm/mlv1=1mlC2=500cpm/ml求v2？

C2（v1+v2）=C1v1

因C2>>C1，則：C2v2=C1v13×106×1=500×v2v2=3×106/500=6000ml2022/10/2829例1：用放射性濃度為3×106cpm/ml的125I-HSA例2：欲測蛋白質(zhì)水解液中天冬氨酸的含量，將5mg比活度為17kBq/mg的標(biāo)記天冬氨酸加放水解液，混勻后分離出一部分純天冬氨酸，測得其比活度為0.37kBq/mg，求該水解液中天冬氨酸的含量。S1=17kBq/mgm1=5mgS2=0.37kBq/mg

m2？

S2（m1+m2）=S1m10.37（5+m2）=17×5m2=225mg225-5=220mg

則該水解液中天冬氨酸的含量為220mg。2022/10/2830例2：欲測蛋白質(zhì)水解液中天冬氨酸的含量，將5mg比活度為172、反稀釋法用已知量的非標(biāo)記物測定樣品中標(biāo)記物含量的稀釋方法。因標(biāo)記特的量極微，或混有其他放射性雜質(zhì)，直接測量無法準(zhǔn)確獲得標(biāo)記物的量，故加入已知的非標(biāo)記物混勻后，測得放射性，運(yùn)用公式：S2（m1+m2）=S1m1或C2（v1+v2）=C1v1，此時(shí)S1、S2、m2（C1、C2、v2）已知，求的是m1（v1）。2022/10/28312、反稀釋法用已知量的非標(biāo)記物測定樣品中標(biāo)記物含量的稀釋方法3、核素稀釋法的優(yōu)點(diǎn)最大優(yōu)點(diǎn)：不需待測物質(zhì)定量回收。尤其是以下情況（1）未知物質(zhì)無法定量分離；（2）需要快速分析；（3）需分離的物質(zhì)濃度很低；（4）測量整體分布容積。2022/10/28323、核素稀釋法的優(yōu)點(diǎn)最大優(yōu)點(diǎn)：不需待測物質(zhì)定量回收。尤其是以三、物質(zhì)轉(zhuǎn)化示蹤技術(shù)示蹤劑可以與被示蹤特一樣參與機(jī)體內(nèi)的運(yùn)行、分布并參與機(jī)體的各種轉(zhuǎn)化、代謝過程。運(yùn)用各種標(biāo)記物前體，來判斷前體與產(chǎn)物之間的關(guān)系，如轉(zhuǎn)化速度、轉(zhuǎn)化部位、轉(zhuǎn)化所需條件、轉(zhuǎn)化過程、轉(zhuǎn)化影響因素等。2022/10/2833三、物質(zhì)轉(zhuǎn)化示蹤技術(shù)示蹤劑可以與被示蹤特一樣參與機(jī)體內(nèi)的運(yùn)行1、摻入實(shí)驗(yàn)*A時(shí)間P測量有放射性無放射性A是P的前體A不是P的前體*APB放射性依次出現(xiàn)A先轉(zhuǎn)化成B，再由B轉(zhuǎn)化為P2022/10/28341、摻入實(shí)驗(yàn)*A時(shí)間P測量有放射性無放射性A是P的前體A不是（1）主要技術(shù)參數(shù)1）摻入百分率（相對參入量）

摻入百分率=產(chǎn)物放射性/前身物放射性×100%2）相對比活度相對比活度=產(chǎn)物的比活度/前身物的比活度2022/10/2835（1）主要技術(shù)參數(shù)1）摻入百分率（相對參入量）2022/10（2）應(yīng)用舉例3H-TdR摻入3H-TdRDNA淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)機(jī)體免疫功能其他增殖細(xì)胞實(shí)驗(yàn)細(xì)胞周期細(xì)胞增殖腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn)LAK細(xì)胞活性NK細(xì)胞活性腫瘤免疫+化療藥物腫瘤藥敏2022/10/2836（2）應(yīng)用舉例3H-TdR摻入3H-TdRDNA淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)2、微生物放射性測量14C-葡萄糖細(xì)菌14CO2細(xì)菌快速診斷抗生素細(xì)菌藥敏6h出報(bào)告14C-尿素口服HP14CO2診斷胃HP感染2h出報(bào)告2022/10/28372、微生物放射性測量14C-葡萄糖細(xì)菌14CO2細(xì)菌快速診斷3、其他（1）物質(zhì)吸收部位實(shí)驗(yàn)（45Ca吸收示蹤實(shí)驗(yàn)）（2）物質(zhì)在不同組織轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)（Ca在血漿與骨之間的交換；動(dòng)脈脈粥樣硬化斑塊中膽固醇來源等。）（3）生物膜兩側(cè)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)（孕婦與胎兒通過胎盤進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)；細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)等。）（4）物質(zhì)分布部位的研究2022/10/28383、其他（1）物質(zhì)吸收部位實(shí)驗(yàn)（45Ca吸收示蹤實(shí)驗(yàn)）202四、核酸探針標(biāo)記技術(shù)

在分子生物學(xué)中，放射性核素示蹤技術(shù)起到了十分重要的作用。當(dāng)前，核酸序列分析和核酸分子雜交中最常用的示蹤手段是放射性核素示蹤技術(shù)。盡管其他的非放射性示蹤技術(shù)進(jìn)展迅速，但核素示蹤技術(shù)仍是其金標(biāo)準(zhǔn)，具有不可替代性。2022/10/2839四、核酸探針標(biāo)記技術(shù)在分子生物學(xué)中，放射性核素示蹤技術(shù)核酸探針核酸探針，一般指能與特定核苷酸序列或基因序列的DNA片段或RNA片段發(fā)生特異性互補(bǔ)結(jié)合的核苷酸片段，可用于檢測待測物中的核苷酸序列或基因序列。實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的探針必須使DNA或RNA分子上帶有可被探測的信號，最常用的是放射性核素。2022/10/2840核酸探針核酸探針，一般指能與特定核苷酸序列或基因序列的DNA1、核酸探針的分類（1）基因組DNA探針（2）cDNA探針（3）RNA探針（4）寡核苷酸探針2022/10/28411、核酸探針的分類（1）基因組DNA探針2022/10/222、核酸探針的標(biāo)記（1）DNA全鏈標(biāo)記（2）DNA末端標(biāo)記（3）RNA全鏈標(biāo)記2022/10/28422、核酸探針的標(biāo)記（1）DNA全鏈標(biāo)記2022/10/224（1）DNA全鏈標(biāo)記1）缺口平移法（用于標(biāo)記雙鏈DNA）3’5’5’3’DNA酶IMg++雙鏈DNA帶切口的DNADNA聚合酶I[α-32P]-dNTP32P標(biāo)記的單鏈DNA片段2022/10/2843（1）DNA全鏈標(biāo)記1）缺口平移法（用于標(biāo)記雙鏈DNA）3’2）標(biāo)記cDNAA、單鏈DNA探針的標(biāo)記

B、隨機(jī)引物DNA標(biāo)記C、RNA互補(bǔ)的cDNA標(biāo)記2022/10/28442）標(biāo)記cDNA2022/10/2244（2）DNA末端標(biāo)記A、5’末端標(biāo)記法T4多核苷酸激酶、[γ-32P]-ATPB、3’末端標(biāo)記法

Klenow酶、[α-32P]-dNTP2022/10/2845（2）DNA末端標(biāo)記A、5’末端標(biāo)記法2022/10/224（3）RNA的全鏈標(biāo)記

利用SP6RNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄插入多克隆位點(diǎn)的外源DNA。加入[α-32P]-UTP即可制備高比活的的RNA2022/10/2846（3）RNA的全鏈標(biāo)記利用SP6RNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄插入五、活化分析利用粒子束照射樣品，使其中待測穩(wěn)定性核素發(fā)生核反應(yīng)，變?yōu)榉派湫院怂?，從而對樣品中的元素作定性和定量的超微量分析方法。包括活化和分析兩步驟。2022/10/2847五、活化分析利用粒子束照射樣品，使其中待測穩(wěn)定性核素發(fā)生核反活化分析的應(yīng)用活化分析靈敏度極高，主要通過測定各種微量元素，進(jìn)行生理、生化、藥理、診斷、病因、食品、法醫(yī)和環(huán)境監(jiān)測等方面研究。2022/10/2848活化分析的應(yīng)用活化分析靈敏度極高，主要通過測定各種微量元素，思考題1、何謂核素示蹤技術(shù)，其原理和主要類型有哪些？2、如何進(jìn)行核素示蹤實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)？3、簡述3H-TdR摻入實(shí)驗(yàn)的原理及應(yīng)用價(jià)值。4、DNA缺口平移法和5’末端標(biāo)記法所需的酶和放射性原料是什么？2022/10/2849思考題1、何謂核素示蹤技術(shù)，其原理和主要類型有哪些？2022RadionuclideTracingTechnique放射性核素示蹤技術(shù)核醫(yī)學(xué)教研室2022/10/2850RadionuclideTracingTechnique教學(xué)目的【掌握】放射核素示蹤技術(shù)定義、原理?！臼煜ぁ?、放射性核素示蹤技術(shù)的特點(diǎn)。2、核素示蹤實(shí)驗(yàn)的基本類型。3、核素示蹤實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)?！玖私狻砍Ｒ姷暮怂厥聚櫦夹g(shù)類型及其原理和應(yīng)用。2022/10/2851教學(xué)目的【掌握】放射核素示蹤技術(shù)定義、原理。2022/10/重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)核素示蹤技術(shù)的原理難點(diǎn)

1、核素示蹤技術(shù)的原理

2、核素示蹤實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)

3、常見的核素示蹤技術(shù)的類型及原理2022/10/2852重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)2022/10/223Introduction

概述放射性核素示蹤技術(shù)是核醫(yī)學(xué)診斷與研究的方法學(xué)基礎(chǔ)。核醫(yī)學(xué)任何診斷技術(shù)和方法都是建立在示蹤技術(shù)的基礎(chǔ)之上的。沒有示蹤原理就沒有核醫(yī)學(xué)。2022/10/2853Introduction

概述放射性核素示蹤技術(shù)是核什么是示蹤技術(shù)？

Whatistracingtechnique?什么是示蹤？什么是放射性核素示蹤技術(shù)？2022/10/2854什么是示蹤技術(shù)？

Whatistracingtechn1923年Hevesy212Pb→植物不同部位鉛含量

32P→磷在生物體內(nèi)代謝1952年Hershey32P、35S→DNA遺傳信息1959年Berson、Yalow→RIAMeselson、Stahl→DNA半保留復(fù)制RNA-DNA逆轉(zhuǎn)錄、遺傳的三聯(lián)密碼、細(xì)胞周期、微量物質(zhì)測量等均離不開示蹤技術(shù)。2022/10/28551923年Hevesy212Pb→植物不同部位鉛含量2第一節(jié)核素示蹤原理與設(shè)計(jì)2022/10/2856第一節(jié)核素示蹤原理與設(shè)計(jì)2022/10/227為什么用放射性核素作為示蹤劑？2022/10/2857為什么用放射性核素作為示蹤劑？2022/10/22835S32P35S32P子代分離蛋白質(zhì)外殼及DNA內(nèi)核，并測量放射性蛋白質(zhì)外殼無放射性，DNA上有放射性！DNA是遺傳物質(zhì)！2022/10/285835S32P35S32P子代分離蛋白質(zhì)外殼及DNA內(nèi)核，并測一、示蹤原理（Principle）1、示蹤劑與被示蹤物的不可區(qū)分性（同一性）放射性核素或標(biāo)記化合物（示蹤劑）與相對應(yīng)的同位素和化合物（被示蹤物）具有相同的化學(xué)和生物學(xué)特性，同樣參與轉(zhuǎn)化過程，因此基本上能夠反映被研究物質(zhì)的行為。被標(biāo)記的物質(zhì)也能代表非標(biāo)記物的行為。2022/10/2859一、示蹤原理（Principle）1、示蹤劑與被示蹤物的2、示蹤劑的可測性（可測性）放射性核素能自發(fā)地放射出射線。利用高靈敏度的儀器可對示蹤劑進(jìn)行精確的定量、定位、定性探測。動(dòng)態(tài)觀察各種物質(zhì)在生物體內(nèi)的量變規(guī)律。一、示蹤原理（Principle）2022/10/28602、示蹤劑的可測性（可測性）一、示蹤原理（Principl二、示蹤實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、科學(xué)選擇示蹤劑2、防止實(shí)驗(yàn)過程中的交叉污染3、注意安全防護(hù)4、妥善處理放射性廢物2022/10/2861二、示蹤實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、科學(xué)選擇示蹤劑2022/10/2211、科學(xué)選擇示蹤劑（1）半衰期（2）輻射類型和射線能量（3）示蹤原子標(biāo)記位置（4）放射化學(xué)純度（5）放射性比活度2022/10/28621、科學(xué)選擇示蹤劑（1）半衰期2022/10/2213（1）半衰期

根據(jù)實(shí)驗(yàn)周期，選擇合適半衰期的放射性核素。半衰期應(yīng)足夠長，以滿足實(shí)驗(yàn)周期的要求；同時(shí)又要足夠短，以便于放射性廢物的處理。2022/10/2863（1）半衰期根據(jù)實(shí)驗(yàn)周期，選擇合適半衰期的放射性核素（2）輻射類型和射線能量輻射類型：

α射線發(fā)射體核素半衰期極長，毒性大，α射線測量困難，通常很少用；β射線和γ射線測量較容易，常采用。發(fā)射β射線的核素通常用于體外示蹤實(shí)驗(yàn)；發(fā)射γ射線的核素則體內(nèi)、體外示蹤實(shí)驗(yàn)均可使用；而體內(nèi)示蹤實(shí)驗(yàn)因γ射線穿透力強(qiáng)，多采用。射線能量：在滿足實(shí)驗(yàn)要求的情況下，盡可能用發(fā)射低能射線的放射性核素，以方便防護(hù)。2022/10/2864（2）輻射類型和射線能量輻射類型：2022/10/2215（3）示蹤原子標(biāo)記位置研究物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律時(shí)，追蹤觀察的是示蹤物的去向，故只要求標(biāo)記原子牢固即可。而研究物質(zhì)時(shí)，示蹤原子的標(biāo)記位置應(yīng)固定。如研究氨基酸脫羧基時(shí)，示蹤原子應(yīng)標(biāo)記在羧基上。2022/10/2865（3）示蹤原子標(biāo)記位置研究物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律時(shí)，追蹤觀察的是示蹤物（4）放射化學(xué)純度為避免不同放射性示蹤劑非標(biāo)記物的干擾，減少對實(shí)驗(yàn)對象的不必要的照射，放射性示蹤劑的放射化學(xué)純度應(yīng)>95%。2022/10/2866（4）放射化學(xué)純度為避免不同放射性示蹤劑非標(biāo)記物的干擾，減少（5）放射比活度由于示蹤實(shí)驗(yàn)時(shí)，示蹤劑被稀釋，故原始的比活度應(yīng)足夠高，才能滿足測量要求。原始比活度的可根據(jù)下式計(jì)算：

ACE/D>2BA：原始比活度C：原始放射性示蹤劑用量E：儀器的探測效率D：稀釋倍數(shù)B：儀器的本底2022/10/2867（5）放射比活度由于示蹤實(shí)驗(yàn)時(shí)，示蹤劑被稀釋，故原始的比活度例：靜脈注射示蹤劑，被觀察組織攝取該示蹤劑的量約占總量的1%，擬10天后取樣，在此期間示蹤劑從該組織中消失約為攝入量的90%，取樣約占該組織的10%，儀器測量效率為50%，本底為125cpm。計(jì)算：最少放射性dpm：125×2÷50%=500dpm

取樣時(shí)該組織的總dpm：500÷10%=5000dom

初始時(shí)該組織的總dpm：5000÷（1-90%）÷1%=5×106dpm

初始引入的示蹤劑用量：5×106÷60=83.8KBq2022/10/2868例：2022/10/22192、防止實(shí)驗(yàn)過程中的交叉污染實(shí)驗(yàn)室應(yīng)按“三區(qū)”進(jìn)行配置，進(jìn)行放射性操作的器材不能與非放射性器材混用。不同的標(biāo)本應(yīng)分開放置，防止放射性污染，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。2022/10/28692、防止實(shí)驗(yàn)過程中的交叉污染實(shí)驗(yàn)室應(yīng)按“三區(qū)”進(jìn)行配置，進(jìn)行3、注意安全防護(hù)所有操作均需按放射性操作規(guī)程進(jìn)行；放射性操作前應(yīng)進(jìn)行冷實(shí)驗(yàn)，以減少不必要的照射。2022/10/28703、注意安全防護(hù)所有操作均需按放射性操作規(guī)程進(jìn)行；放射性操作4、妥善處理放射性廢物示蹤實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的放射性廢物，應(yīng)分類放置、儲(chǔ)存，及時(shí)處理，防止對環(huán)境造成污染和對人員的不必要照射。2022/10/28714、妥善處理放射性廢物示蹤實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的放射性廢物，應(yīng)分類放置三、核素示蹤實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)靈敏度高：標(biāo)記物比放高，化學(xué)量小，作超微量分析可達(dá)ng～pg。特異性強(qiáng)：每一種檢測項(xiàng)目，都有專一的標(biāo)記物。方法簡便、準(zhǔn)確性好：核射線的測量受外界、pH、溫度等條件影響小。符合生理?xiàng)l件：體內(nèi)核醫(yī)學(xué)的各種檢查，不干擾機(jī)體內(nèi)環(huán)境，對細(xì)胞代謝無損傷。定性、定量、定位檢測和研究：除超微量分析外，與電鏡結(jié)合能進(jìn)行亞細(xì)胞水平的定位分析。2022/10/2872三、核素示蹤實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)靈敏度高：標(biāo)記物比放高，化學(xué)量小，作超第二節(jié)放射性核素標(biāo)記化合物預(yù)習(xí)，下次課講授2022/10/2873第二節(jié)放射性核素標(biāo)記化合物預(yù)習(xí)，下次課講授2022/10第三節(jié)相關(guān)核素示蹤技術(shù)一、核素稀釋法二、放射自顯影術(shù)三、物質(zhì)轉(zhuǎn)化示蹤技術(shù)四、核酸探針標(biāo)記技術(shù)五、活化分析（單獨(dú)講授）2022/10/2874第三節(jié)相關(guān)核素示蹤技術(shù)一、核素稀釋法（單獨(dú)講授）2022一、核素稀釋法1、基本原理根據(jù)化學(xué)物質(zhì)稀釋前后質(zhì)量相等的原理，即已知比活度為S1、質(zhì)量為m1的標(biāo)記物和質(zhì)量為m2的同一種化學(xué)形態(tài)的非標(biāo)記物均勻混合時(shí)，標(biāo)記分子被非標(biāo)記物稀釋，混合物的比活度S2比S1低，混合前后總放射性相等。即：

S2（m1+m2）=S1m1

若m2>>m1，則：S2m2=S1m12022/10/2875一、核素稀釋法1、基本原理2022/10/2226如分析對象為液體，以及稀釋前后物質(zhì)在深液中的濃度基本不變，則可用放射性濃度（如dpm/ml）代替放射性比活度，用稀釋前后的v代替質(zhì)量m，則上式可寫成：

C2（v1+v2）=C1v1

若C2>>C1，則：C2v2=C1v12022/10/2876如分析對象為液體，以及稀釋前后物質(zhì)在深液中的濃度基本不變，則2、正稀釋法用已知量的標(biāo)記物為示蹤劑來測定未知量的非標(biāo)記物的稀釋法稱為核素正稀釋法。求m2（v2）2022/10/28772、正稀釋法用已知量的標(biāo)記物為示蹤劑來測定未知量的非標(biāo)記物的例1：用放射性濃度為3×106cpm/ml的125I-HSA1ml注入一成人體內(nèi)，待平衡后取靜脈血1ml，測其放射性濃度為500cpm/ml，問該人的血容量是多少？C1=3×106cpm/mlv1=1mlC2=500cpm/ml求v2？

C2（v1+v2）=C1v1

因C2>>C1，則：C2v2=C1v13×106×1=500×v2v2=3×106/500=6000ml2022/10/2878例1：用放射性濃度為3×106cpm/ml的125I-HSA例2：欲測蛋白質(zhì)水解液中天冬氨酸的含量，將5mg比活度為17kBq/mg的標(biāo)記天冬氨酸加放水解液，混勻后分離出一部分純天冬氨酸，測得其比活度為0.37kBq/mg，求該水解液中天冬氨酸的含量。S1=17kBq/mgm1=5mgS2=0.37kBq/mg

m2？

S2（m1+m2）=S1m10.37（5+m2）=17×5m2=225mg225-5=220mg

則該水解液中天冬氨酸的含量為220mg。2022/10/2879例2：欲測蛋白質(zhì)水解液中天冬氨酸的含量，將5mg比活度為172、反稀釋法用已知量的非標(biāo)記物測定樣品中標(biāo)記物含量的稀釋方法。因標(biāo)記特的量極微，或混有其他放射性雜質(zhì)，直接測量無法準(zhǔn)確獲得標(biāo)記物的量，故加入已知的非標(biāo)記物混勻后，測得放射性，運(yùn)用公式：S2（m1+m2）=S1m1或C2（v1+v2）=C1v1，此時(shí)S1、S2、m2（C1、C2、v2）已知，求的是m1（v1）。2022/10/28802、反稀釋法用已知量的非標(biāo)記物測定樣品中標(biāo)記物含量的稀釋方法3、核素稀釋法的優(yōu)點(diǎn)最大優(yōu)點(diǎn)：不需待測物質(zhì)定量回收。尤其是以下情況（1）未知物質(zhì)無法定量分離；（2）需要快速分析；（3）需分離的物質(zhì)濃度很低；（4）測量整體分布容積。2022/10/28813、核素稀釋法的優(yōu)點(diǎn)最大優(yōu)點(diǎn)：不需待測物質(zhì)定量回收。尤其是以三、物質(zhì)轉(zhuǎn)化示蹤技術(shù)示蹤劑可以與被示蹤特一樣參與機(jī)體內(nèi)的運(yùn)行、分布并參與機(jī)體的各種轉(zhuǎn)化、代謝過程。運(yùn)用各種標(biāo)記物前體，來判斷前體與產(chǎn)物之間的關(guān)系，如轉(zhuǎn)化速度、轉(zhuǎn)化部位、轉(zhuǎn)化所需條件、轉(zhuǎn)化過程、轉(zhuǎn)化影響因素等。2022/10/2882三、物質(zhì)轉(zhuǎn)化示蹤技術(shù)示蹤劑可以與被示蹤特一樣參與機(jī)體內(nèi)的運(yùn)行1、摻入實(shí)驗(yàn)*A時(shí)間P測量有放射性無放射性A是P的前體A不是P的前體*APB放射性依次出現(xiàn)A先轉(zhuǎn)化成B，再由B轉(zhuǎn)化為P2022/10/28831、摻入實(shí)驗(yàn)*A時(shí)間P測量有放射性無放射性A是P的前體A不是（1）主要技術(shù)參數(shù)1）摻入百分率（相對參入量）

摻入百分率=產(chǎn)物放射性/前身物放射性×100%2）相對比活度相對比活度=產(chǎn)物的比活度/前身物的比活度2022/10/2884（1）主要技術(shù)參數(shù)1）摻入百分率（相對參入量）2022/10（2）應(yīng)用舉例3H-TdR摻入3H-TdRDNA淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)機(jī)體免疫功能其他增殖細(xì)胞實(shí)驗(yàn)細(xì)胞周期細(xì)胞增殖腫瘤細(xì)胞實(shí)驗(yàn)LAK細(xì)胞活性NK細(xì)胞活性腫瘤免疫+化療藥物腫瘤藥敏2022/10/2885（2）應(yīng)用舉例3H-TdR摻入3H-TdRDNA淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)2、微生物放射性測量14C-葡萄糖細(xì)菌14CO2細(xì)菌快速診斷抗生素細(xì)菌藥敏6h出報(bào)告14C-尿素口服HP14CO2診斷胃HP感染2h出報(bào)告2022/10/28862、微生物放射性測量14C-葡萄糖細(xì)菌14CO2細(xì)菌快速診斷3、其他（1）物質(zhì)吸收部位實(shí)驗(yàn)（45Ca吸收示蹤實(shí)驗(yàn)）（2）物質(zhì)在不同組織轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)（Ca在血漿與骨之間的交換；動(dòng)脈脈粥樣硬化斑塊中膽固醇來源等。）（3）生物膜兩側(cè)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)（孕婦與胎兒通過胎盤進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)；細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)等。）（4）物質(zhì)分布部位的研究2022/10/28873、其他