Autoradiograafia. Radioautoograafia Autoradiograafia meetod tsütoloogias

Autoradiograafia

autoradiograafia, radioautograafia, meetod radioaktiivsete ainete jaotumise uurimiseks uuritavas objektis, kandes objektile radioaktiivse kiirguse suhtes tundliku fotoemulsiooni. Objektis sisalduvad radioaktiivsed ained näivad end pildistavat (sellest ka nimi). A. meetodit kasutatakse laialdaselt füüsikas ja tehnoloogias, bioloogias ja meditsiinis – kõikjal, kus kasutatakse isotoopmärgistusaineid.

Pärast fotograafilise emulsiooni väljatöötamist ja fikseerimist saadakse sellele pilt, mis kuvab uuritava jaotuse. Fotoemulsiooni objektile kandmiseks on mitu võimalust. Proovi poleeritud pinnale võib kanda otse fotoplaadi või proovile sooja vedelemulsiooni, mis tahkumisel moodustab prooviga tihedalt külgneva kihi ning mida pärast eksponeerimist ja fototöötlust uuritakse. Radioaktiivsete ainete levikut uuritakse katse- ja võrdlusproovi kile mustamise tiheduse võrdlemise teel (nn makroradiograafia). Teine meetod seisneb fotograafilises emulsioonis osakeste ioniseerimisel tekkinud jälgede loendamises optilise või elektronmikroskoobi abil (mikroradiograafia). See meetod on palju tundlikum kui esimene. Makroautogrammide saamiseks kasutatakse läbipaistvus- ja röntgenemulsioone ning mikroautograafide jaoks spetsiaalseid peeneteralisi emulsioone.

Fotopilti radioaktiivsete ainete jaotumisest uuritavas objektis, mis on saadud A. meetodil, nimetatakse autoradiogrammiks ehk radioautograafiks.

peal riis. 12 ja 3 on toodud autoradiogrammide näited. A. meetodiga saab tuvastada radioaktiivsete elementide esinemist erinevates maakides, looduslike radioaktiivsete elementide levikut taime- ja loomorganismide kudedes jne.

Radioisotoopidega märgistatud ühendite kehasse viimine ning kudede ja rakkude edasine uurimine A. meetodil võimaldab saada täpseid andmeid konkreetsete rakkude või rakustruktuuride kohta, milles teatud protsessid toimuvad, teatud ained lokaliseeritakse ja määrata mitme protsessi ajaparameetrid. Nii näiteks võimaldas radioaktiivse fosfori ja A. kasutamine tuvastada intensiivse ainevahetuse olemasolu kasvavas luus; radiojoodi ja A. kasutamine võimaldas selgitada kilpnäärme aktiivsuse mustreid; märgistatud ühendite – valkude ja nukleiinhapete prekursorite – kasutuselevõtt ning A. aitas mõista teatud rakustruktuuride rolli nende elutähtsate ühendite vahetuses. A. meetod võimaldab määrata mitte ainult radioisotoobi lokaliseerumist bioloogilises objektis, vaid ka selle kogust, kuna vähendatud hõbedaterade arv emulsioonis on võrdeline sellele mõjuvate osakeste arvuga. Makroautograafide kvantitatiivne analüüs viiakse läbi tavaliste fotomeetria meetoditega (vt fotomeetria) , ja mikroautograafid - lugedes mikroskoobi all hõbedaterad või jäljed, mis on emulsioonis tekkinud ioniseerivate osakeste toimel. A. hakkavad edukalt kombineerima elektronmikroskoopiaga (vt elektronmikroskoopia). Vaata ka Radiograafia.

Lit.: Boyd D. A. Autoradiograafia bioloogias ja meditsiinis, tlk. inglise keelest, M., 1957; Zhinkin L. N., Radioaktiivsete isotoopide kasutamine histoloogias, raamatus: Radiotracers in histology, L., 1959, lk. 5-33; Perry R., Kvantitatiivne autoradiograafia, Methods in Cell Physiology, 1964, v. mina, ptk. 15, lk. 305-26.

N. G. Hruštšov.

Riis. 2. Autoradiogramm (trükk), mis näitab fosfori (32 P) jaotumist tomatilehtedes. Taim pandi eelnevalt radioaktiivset fosforit sisaldavasse lahusesse. Heledad alad vastavad radioaktiivse isotoobi kõrgendatud kontsentratsioonidele; on näha, et fosfor on koondunud varrele ja lehtede vaskulaarsetesse osadesse.

Riis. 1. Nikliproovi mikroradiogramm. Uuritakse radioaktiivse isotoobiga 113 Sn märgistatud tina difusiooni niklis. Radioaktiivse tina jaotus näitab, et difusioon toimub peamiselt piki nikli terade piire.

Suur Nõukogude entsüklopeedia. - M.: Nõukogude entsüklopeedia. 1969-1978 .

Sünonüümid:

Vaadake, mis on "autoradiograafia" teistes sõnaraamatutes:

- (auto ... ja radiograafiast) meetod radioaktiivsete ainete jaotumise registreerimiseks objektis. Pinnale kantakse (lõigatakse) kiirgustundliku emulsiooniga kile. Radioaktiivsed ained justkui pildistavad ennast ... ... Suur entsüklopeediline sõnaraamat

- (radioautoograafia), meetod radioaktiivsete ainete leviku mõõtmiseks. c c uuritavas objektis (vastavalt nende enda kiirgusele), mis seisneb tuumafotoemulsiooni kihi pealekandmises sellele. Jaotuse määrab väljakujunenud mustamise tihedus ... ... Füüsiline entsüklopeedia

Meetod radioaktiivsete ainete (isotoopide) leviku uurimiseks uuritavas objektis või ühendites. See seisneb radioaktiivse kiirguse suhtes tundliku fotograafilise emulsiooni pealekandmises objektile (või näiteks kromatogrammile) ja jäljendi saamises, ... ... Mikrobioloogia sõnaraamat

Olemas., sünonüümide arv: 4 autoradiograafia (2) makroautoradiograafia (1) ... Sünonüümide sõnastik

Autoradiograafia. Vaata radioautogrammi. (Allikas: "Inglise vene keelne geneetiliste terminite seletav sõnaraamat". Arefiev V.A., Lisovenko L.A., Moskva: kirjastus VNIRO, 1995) ... Molekulaarbioloogia ja geneetika. Sõnastik.

autoradiograafia- Radioaktiivsete ainete leviku uurimise meetod. uuritavas proovis olevad komponendid nende enda kiirgusega, sundides proovi radioaktiivse akti suhtes tundlikuks. emulsioonkiirgus. Jaotuse määrab väljakujunenud mustamise tihedus ... ... Tehnilise tõlkija käsiraamat

Autoradiograafia- * autoradiograafia * autoradiograafia vt ... Geneetika. entsüklopeediline sõnaraamat

- (auto ... ja radiograafiast), meetod radioaktiivsete ainete jaotumise registreerimiseks objektis. Pinnale kantakse (lõigatakse) kiirgustundliku emulsiooniga kile. Radioaktiivsed ained justkui pildistavad ennast ... ... entsüklopeediline sõnaraamat

Raamatud

Autoradiography in Biology and Medicine, J. Boyd, Raamat kuulub autoradiograafia meetodi ühele loojale. Esimesed kaheksa peatükki on pühendatud küsimuse teooriale. Nad kaaluvad fotograafiaprotsessi teooriat, omadusi ja funktsioone ... Kategooria: meditsiiniliste teadmiste alused Väljaandja:

Raadioautograafia on suhteliselt uus meetod, mis on tohutult avardanud nii valgus- kui ka elektronmikroskoopia võimalusi. See on tuumafüüsika arengu tõttu ülimalt kaasaegne meetod, mis võimaldas saada erinevate elementide radioaktiivseid isotoope. Radioautograafia jaoks eelkõige nende elementide isotoobid, mida rakk kasutab või mis võivad seostuda rakus kasutatavate ainetega ja mida saab manustada loomadele või lisada kultuuridesse koguses, mis ei häiri raku normaalset ainevahetust. Kuna radioaktiivne isotoop (või sellega märgistatud aine) osaleb biokeemilistes reaktsioonides samamoodi nagu tema mitteradioaktiivne vaste ja kiirgab samal ajal kiirgust, saab isotoopide teekonda organismis jälgida erinevate tuvastamismeetodite abil. radioaktiivsus. Üks radioaktiivsuse tuvastamise viis põhineb selle võimel toimida fotofilmile nagu valgus; kuid radioaktiivne kiirgus tungib läbi musta paberi, mida kasutatakse kile valguse eest kaitsmiseks, ja avaldab filmile sama mõju kui valgusel.

Selleks, et valgus- või elektronmikroskoobiga uurimiseks mõeldud preparaatidel oleks võimalik tuvastada radioaktiivsete isotoopide tekitatud kiirgust, kaetakse preparaadid pimedas ruumis spetsiaalse fotoemulsiooniga, misjärel jäetakse need mõneks ajaks pimedasse. Seejärel slaidid arendatakse (ka pimedas) ja fikseeritakse. Radioaktiivseid isotoope sisaldavad ravimi alad mõjutavad nende kohal asuvat emulsiooni, millesse eralduva kiirguse toimel tekivad tumedad "terad". Seega saavad nad raadioautogramme (kreeka keelest. raadio- särav autod- ise ja grafo- kirjutage).

Algul oli histoloogidel vaid paar radioaktiivset isotoopi; näiteks kasutasid paljud autoradiograafiat kasutanud varased uuringud radioaktiivset fosforit. Hiljem kasutati neid isotoope palju rohkem; Vesiniku radioaktiivne isotoop triitium on leidnud eriti laialdast kasutust.

Autoradiograafiat on kasutatud ja kasutatakse siiani väga laialdaselt uurimaks, kus ja kuidas teatud biokeemilised reaktsioonid organismis toimuvad.

Radioaktiivsete isotoopidega märgistatud keemilisi ühendeid, mida kasutatakse bioloogiliste protsesside uurimiseks, nimetatakse lähteaineteks. Eelkäijad on tavaliselt ained, mis on sarnased nendega, mida organism saab toidust; need toimivad ehitusplokkidena kudede ehitamiseks ja on integreeritud rakkude ja kudede keerulistesse komponentidesse samamoodi nagu märgistamata ehitusplokid. Koekomponenti, millesse märgistatud prekursor on lisatud ja mis kiirgab kiirgust, nimetatakse produktiks.

Kultuuris kasvatatud rakud, ehkki need on sama tüüpi, on igal ajahetkel rakutsükli erinevates etappides, välja arvatud juhul, kui nende tsüklite sünkroniseerimisele pööratakse erilist tähelepanu. Triitium-tümidiini rakkudesse süstides ja seejärel autogramme tehes on aga võimalik määrata tsükli erinevate etappide kestus. Ühe etapi – mitoosi – alguse saab määrata ilma märgistatud tümidiinita. Selleks hoitakse kultuurist võetud rakkude proovi faasikontrastmikroskoobis vaatluse all, mis võimaldab vahetult jälgida mitoosi kulgu ja määrata selle ajastust. Mitoosi kestus on tavaliselt 1 tund, kuigi mõnel rakutüübil kuni 1,5 tundi.

Raadioautograafi meetod

Raadioautoograafia, määratlus, ajalugu.

Autoradiograafia meetod põhineb radioaktiivse aatomiga "märgistatud" ühendi sisestamisel uuritavasse objekti ja selle lisamise koha tuvastamisel kiirguse fotograafilise registreerimisega. Kujutise saamise aluseks on radioaktiivse aatomi lagunemisel tekkivate ioniseerivate osakeste mõju hõbehalogeniidi kristalle sisaldavale tuumafotoemulsioonile.

Autoradiograafia meetodi avastamine on otseselt seotud radioaktiivsuse nähtuse avastamisega. 1867. aastal avaldati esimene tähelepanek uraanisoolade mõju kohta hõbehalogeniididele (Niepce de St.Victor). 1896. aastal jälgis Henry Becquerel fotoplaadi valgustamist uraanisooladega ilma eelneva valgusega kokku puutumata. Seda katset peetakse radioaktiivsuse nähtuse avastamise hetkeks. Bioloogilisele materjalile rakendatud autoradiograafiat kasutasid esmakordselt Lacassagne ja Lattes (Lacassagne, Lattes 1924) 1920. aastatel; pärast isotoopide sisestamist loomade erinevatest elunditest pärinev histoloogiline blokk suruti lameda poolega röntgenplaadile ja eksponeeriti. Histoloogiline sektsioon valmistati eelnevalt ette ja sellele viidi läbi standardne värvimisprotseduur. Saadud autogrammi uuriti lõikest eraldi. See meetod võimaldab hinnata isotoopide lisamise intensiivsust bioloogilisse proovi. 1940. aastatel kasutas Leblond autoradiograafiat, et demonstreerida joodi isotoobi jaotumist kilpnäärme osades (Leblond C.P. 1943).

Esimesed katsed ühendada autoradiograafiat elektronmikroskoopiaga tehti 1950. aastatel (Liquir-Milward, 1956). Elektronmikroskoopiline autoradiograafia on tavapärase autoradiograafia erijuhtum, mille puhul loendatakse ka hõbedaterad ja arvestatakse nende levikut. Meetodi eripära on väga õhukese emulsioonikihi kasutamine. Praeguseks on saavutatud umbes 50 nm eraldusvõime, mis on 10-20 korda suurem kui valgusmikroskoopia puhul.

Käesoleval ajal on autoradiograafia meetodit täiendatud võimalusega hinnata videoanalüsaatorite abil automaatselt hõbedaterade arvu. Sageli kasutatakse märgise signaali võimendamiseks (reeglina on need suure energiaga isotoobid) erinevat tüüpi stsintillaatoreid, mis kantakse plaatidele (fosforkattega intensiivistav ekraan) või immutatakse emulsiooniks (PPO) - antud juhul , footoni emissioon valgustab tavalist fotoplaati või -filmi.

Pildi saamise fotograafiline põhimõte, fotograafiline emulsioon

Radiograafilises uuringus täidab tuumalagunemisdetektori rolli fotograafiline emulsioon, milles ioniseeriva osakese läbimisel jääb alles latentne kujutis, mis seejärel ilmub arenduse käigus sarnaselt tavalise fotofilmi töötlemisega.

Fotoemulsioon on hõbehalogeniidi mikrokristallide suspensioon želatiinis. Mikrokristallidel on struktuursed defektid, mida nimetatakse tundlikkuskeskusteks. Gurney-Motti mudeli järgi on need häired kristalli ioonvõres võimelised kinni püüdma elektrone, mis vabanevad alfa- või beetaosakese läbimisel kristalli juhtivusriba, mille tulemusena ioon muundub aatomiks. . Saadud latentse kujutise saab paljastada protseduuriga, mis muudab aktiveeritud hõbehalogeniidi kristallid metallilise hõbeda teradeks (seda protsessi nimetatakse keemiliseks arendamiseks). Ilmutajana võib kasutada mis tahes piisava redutseeriva toimega aineid (tavaliselt kasutatakse fotograafias ja autoradiograafias metooli, amidooli või hüdrokinooni). Pärast eksponeeritud kristallide eksponeerimist eemaldatakse emulsioonist fiksaatoriga (tavaliselt hüposulfitiga) ülejäänud hõbehalogeniidi mikrokristallid. Tuumafotoemulsioone iseloomustab eraldusvõime (teralisus) ja tundlikkus. Esimene määratakse hõbedasoola mikrokristallide suuruse järgi ja on pöördvõrdeline viimasega. Fotomulsiooni iseloomustab vähenenud tundlikkus nähtava valguse suhtes, kuid tööd tuleb sellega siiski teha pimedas, et välistada artefaktide ilmnemine.

Emulsiooni võib ravimile kanda substraadiga valmis kile kujul või kastes ravimit kuumutatud vedelasse emulsiooni – nii saadakse õhuke ühtlane kiht, mis arendatakse välja tavapärasel viisil. Enne valgusmikroskoopias kasutatava emulsiooni pealekandmist värvitakse objektiklaas tavaliselt soovitud histoloogilise peitsiga, kuid tavapärasest kahvatumaks, et võimaldada hõbedaterade lugemist kõikides piirkondades. Ravim puutub kokku teatud aja, seejärel töötatakse see välja.

Autoradiograafias kasutatavad isotoobid.

Autoradiograafias võib olenevalt uuringu eesmärkidest ja olemasolevatest materjalidest kasutada erinevaid isotoope. Tuumafotoemulsioonil ioniseeriva osakese poolt tekitatav kujutis sõltub osakese energiast ja ainega interaktsiooni tüübist.

Identsete radioaktiivsete tuumade poolt emiteeritud alfaosakestel on sama energia ( E) ja sama teepikkusega ( R) , mis on ühendatud järgmise seosega:

R = kE3/2

Kus k – konstant, mis iseloomustab keskkonda, milles osakesed levivad. Osakeste ulatuse südames määrab selle tihedus ja elementide koostis. Braggi-Klymeni seos võimaldab hinnata vahemikku aines, mille aatommass on A ja tihedus, alfaosakeste vahemiku järgi õhus (R0) d:

R= 0,0003 (R0 / d) A1/2

Kuna alfaosakeste ioniseeriv võimsus on väga kõrge, hõlbustab see isotoopide jaotuse fotograafilist registreerimist ja võimaldab registreerimiseks kasutada ka mitteemulsioonmaterjale. Ühest allikast eralduv alfaosakeste jälg autogrammidel näeb välja nagu ühest punktist lähtuv sirgete segmentide kiire, tavaliselt 15–50 mikronit pikk, mis võimaldab teil radioaktiivse märgise lisamise koha täpselt lokaliseerida. Alfaosakesi kiirgavad aga suure aatomarvuga isotoobid, mis piirab nende kasutamist bioloogilise märgisena.

Alfaosakeste jälgi täheldatakse sageli histoloogilistel röntgenülesvõtetel kui artefakte – see on klaasklaasil olevate isotoopide isekiirguse tulemus.

Beetakiirgust iseloomustab osakeste algenergia pidev spekter - iga isotoobi jaoks määratud nullist kuni E max. Spektri kujud erinevad oluliselt. Seega on triteemi poolt emiteeritud osakeste kõige tõenäolisem energia 1/7 Emax-st, 14C - umbes ¼, 32P - umbes 1/3. Erinevate isotoopide beetakiirguse maksimaalne energia varieerub vahemikus 18 keV kuni 3,5 MeV – palju laiemas vahemikus kui alfakiirgusel. Lühiealiste isotoopide puhul on maksimaalne energia reeglina suurem.

Beetaosakeste ja monoenergeetiliste elektronide liikumisega läbi aine kaasneb kaks peamist interaktsiooni tüüpi. Orbiidil tiirleva elektroniga suheldes suudab osake sellele üle kanda energiat, mis on piisav aatomi ioniseerimiseks (elektroni orbiidilt eemaldamiseks). Harvadel juhtudel on see energia nii suur, et vabanenud elektroni jälge saab jälgida. Osakese ja elektroni masside võrdsuse tõttu tekib algliikumisest kõrvalekalle. Teist tüüpi koostoime aatomituumadega põhjustab bremsstrahlung-röntgenikiirguse ilmnemist. Kuigi viimast emulsioon ei registreeri, saab osakese ja tuuma vastasmõju tuvastada trajektoori järsu katkemise teel.

Korduv interaktsioon tiirlevate elektronidega viib trajektoori kõveruseni, mis tavaliselt näeb välja nagu mähisjoon, eriti viimases osas, kui osakese kiirus väheneb ja ioniseerimisvõimsus suureneb. Trajektoori pikkus ületab märgatavalt kaugust raja alguspunktist lõpp-punktini – jooksuni. Sel põhjusel iseloomustab isegi monoenergeetilisi elektrone selle kiirguse jaoks tüüpiline vahemike olemasolu, mida ülalt piirab R max. Väiksemate ionisatsioonikadude tõttu on beetaosakesi raskem tuvastada kui alfaosakesi. Need ei moodusta pidevaid jälgi (v.a triitiumi pehmeim kiirgus – sel juhul on aga rohkem kui ühe emulsioonikristalli läbimise tõenäosus väike), arenenud kristallide tihedus ja arv varieerub erinevates piirides. Beetaosakeste ulatust teises elemendis saab hinnata järgmise valemi abil:

R = RA1 (Z/A)A1/ (Z/A)

Laias E väärtuste vahemikus max maksimaalne läbisõit on seotud maksimaalse energiaga seosega:

R m= 412 E max 1,265 – 0,0954 lnE max

Erineva energiaga osakeste jaoks välja töötatud emulsioonkristallide vahemike, ionisatsioonivõime ja tiheduse erinevust saab kasutada elementide jaotuse eristamiseks, kui nende isotoobid erinevad oluliselt E max osas, nagu triitiumi ja 14C puhul. Kahe isotoobi jaotuse eristamine toimub proovile kahe emulsioonikihi pealekandmisega, esimene kiht registreerib valdavalt pehmet kiirgust, teine kõva. Mõnede tööde kohaselt saab välja töötatud emulsioonkristallide suurusest usaldusväärselt eraldada erinevaid isotoope - suurema ionisatsioonivõimega triitiumi beetaosakese mõjutatud kristallid on suuremad.

Sisekonversioonelektronid tekivad siis, kui väga madala kiirgusenergiaga gamma kvant neeldub ja elektron eemaldatakse aatomi sisekihist. Need elektronid on sarnased pehmete beetaosakestega, kuid erinevalt viimastest on nad monoenergeetilised. Sisemiste konversioonielektronide olemasolu võimaldab kasutada isotoope nagu 125I.

Praegu on kõige sagedamini kasutatavad beetaosakesi emiteerivad isotoobid. Reeglina kasutatakse triitiumi histoloogilistes uuringutes märgistamiseks. Esimesed triitiumiga autogrammid tehti juba 1950. aastatel (Fitzgerald et al. 1951), kuid selle laialdane kasutamine algas pärast seda, kui Brookhaveni laboris saadi triitiumiga märgistatud tümidiin. Kuna vesinik on osa kõigist orgaanilistest ainetest, saate triitiumi kasutades saada mitmesuguseid radioaktiivse märgistusega ühendeid. Mida väiksem on kiiratava osakese energia, seda lühem on temast fotograafilises emulsioonis liikudes jääv jälg ning seda täpsemalt on võimalik märgistatud aatomi asukohta lokaliseerida. Triitium-beetaosakeste teepikkus on umbes 1-2 μm, kõige tõenäolisem energia on 0,005 MeV ja rada koosneb enamikul juhtudel ühest hõbedaterast, mis võimaldab lokaliseerida kiirgusallikat mitte ainult suhteliselt suures rakus. struktuurides, nagu tuum, aga ka üksikutes kromosoomides.

"Märgistatud" metaboliitide viimine kehasse võimaldab jälgida isotoobi sattumist loomsete kudede rakkudesse, mis võimaldab uurida elusorganismis toimuvaid erinevaid biokeemilisi protsesse.

Absoluutsete andmete saamine - märgistatud aine kontsentratsioon uuritavas objektis on harva radioautograafiliste uuringute eesmärk, selleks on vaja teada mitmeid tingimusi, mille kindlaksmääramine on keeruline. Seetõttu tehakse kvantitatiivseid radioautoograafilisi uuringuid tavaliselt hõbedaterade kontsentratsiooni võrdlemisel katseobjekti ja kontrolli kohal, kusjuures kontrollandmeid on mugav võtta üheks ehk 100%.

Mõnede kasutatud isotoopide omadused

bioloogiliste objektide radioautoograafias

Raadioautograafi meetod

Raadioautoograafia, määratlus, ajalugu.

Pildi saamise fotograafiline põhimõte, fotograafiline emulsioon

Autoradiograafias kasutatavad isotoobid.

Identsete radioaktiivsete tuumade poolt emiteeritud alfaosakestel on sama energia ( E) ja sama teepikkusega ( R) , mis on ühendatud järgmise seosega:

R = kE 3/2

Kus k – konstant, mis iseloomustab keskkonda, milles osakesed levivad. Osakeste ulatuse südames määrab selle tihedus ja elementide koostis. Braggi-Klymeni seos võimaldab alfaosakeste ulatuse järgi õhus (R 0) hinnata vahemikku aines, mille aatommass on A ja tihedus. d:

R= 0,0003 (R0 / d) A 1/2

Alfaosakeste jälgi täheldatakse sageli histoloogilistel röntgenülesvõtetel kui artefakte – see on klaasklaasil olevate isotoopide isekiirguse tulemus.

R = R A1 (Z/A) A1 / (Z/A)

Laias E väärtuste vahemikus max maksimaalne läbisõit on seotud maksimaalse energiaga seosega:

R m= 412 E max 1,265 – 0,0954 lnE max

Erineva energiaga osakeste jaoks väljatöötatud emulsioonikristallide vahemike, ionisatsioonivõime ja tiheduse erinevust saab kasutada elementide jaotuse eristamiseks, kui nende isotoobid erinevad oluliselt E max osas, nagu triitiumi ja 14 C puhul. kahe isotoobi jaotamine toimub kahe emulsioonikihi proovile kandmisega, esimene kiht registreerib valdavalt pehmet kiirgust, teine - kõva. Mõnede tööde kohaselt saab välja töötatud emulsioonkristallide suurusest usaldusväärselt eraldada erinevaid isotoope - suurema ionisatsioonivõimega triitiumi beetaosakese mõjutatud kristallid on suuremad.

"Märgistatud" metaboliitide viimine kehasse võimaldab jälgida isotoobi sattumist loomsete kudede rakkudesse, mis võimaldab uurida elusorganismis toimuvaid erinevaid biokeemilisi protsesse.

Mõnede kasutatud isotoopide omadused

bioloogiliste objektide radioautoograafias

Radioaktiivse fosfori beetaosakesed on tuumaemulsioonis võimelised lendama kuni mitme millimeetri kaugusele, jälg koosneb kümnetest harva paiknevatest hõbedaosakestest – näiteks saab radioaktiivse fosforiga uurida vaid isotoobi levikut kudedes. , ei saa lokaliseerimist üksikutes rakustruktuurides kindlaks teha.

Radioaktiivset väävlit ja süsinikku saab kasutada isotoobi lokaliseerimiseks üksikutes rakkudes, eeldusel, et need on suured või üksteisest piisava vahega, mida on võimalik saavutada vereproovides või rakususpensioonides.

Lahutus- ja meetodvead, meetodivead.

geomeetriline viga– tänu sellele, et kiirgavat osakest saab suunata mis tahes nurga all fotokihi pinnale. Järelikult ei pruugi hõbeda tera fotokihis asuda täpselt radioaktiivse aatomi kohal, vaid olenevalt osakeste liikumissuunast ja tee pikkusest (energiast) enam-vähem nihkunud.

foto viga tuleneb asjaolust, et tuhandetest metalliaatomitest koosnev hõbeda tera on palju suurem kui radioaktiivne aatom. Seega tuleb väiksema objekti asukoha üle otsustada suurema asukoha järgi.

Triitiumi kasutamisel, mida iseloomustab emiteeritud osakeste madal energia (läbisõit) ja madala tera suurusega tuumafotoemulsioonid, jääb autoradiograafia meetodi eraldusvõime optiliste süsteemide lahutusvõime piiresse - 1 μm. Seega need vead tulemust oluliselt ei mõjuta.

Parema eraldusvõime saavutamiseks on vaja vähendada lõike paksust, emulsioonikihti ja nendevahelist kaugust. Proov peaks olema veidi alasäritatud.

Automaatne absorptsiooniefekt: Hõbedaterade arv sõltub rakustruktuuride kiirguse neeldumisastmest, beetaosakeste madala ulatuse ja madala energia tõttu on nende neeldumine kudedes üsna suur, mis võib viia märgi kadumiseni, nii et küsimus on sektsioonide paksus muutub oluliseks. On näidatud, et hõbedaterade arv on võrdeline koe radioaktiivsusega ainult viilu paksusega kuni 5 mikronit.

Beetaosakeste suhteline arv, mis on paksusega läbinud absorbeeriva kihi X saab hinnata Baeri seaduse järgi -

N x/N 0 = e - m x

kus m on neeldumistegur (kihi paksuse pöördväärtus, mille läbimisel osakeste arv väheneb eüks kord. Neeldumisteguri väärtust saab ligikaudselt hinnata R väärtuse järgi m(maksimaalne vahemik), tuntud kõigi isotoopide kohta, kasutades seost m R m= 10, mis kehtib mitte liiga tugeva kiirguse korral.

Kui ühiku paksuses kihis ajaühikus liigub pinna poole n osakest, siis paksusega proovis X pind jõuab N osakesteni:

Taust ja artefaktid: Mõõtmisvea võivad sisse tuua ka mehaanilised mõjud - kriimustused, latentse pildi tekkeni viivad emulsioonipraod ja taustkiirgus, millega tuleb autogrammide töötlemisel arvestada. Tausta võetakse arvesse, loendades hõbedaterade arvu preparaadi tühjal alal. Vead tekivad ka sektsioonide histoloogilise töötlemise tulemusena - alkoholide juhtmestik (dehüdratsioon), parafiini sisestamine, värvimine. Need protseduurid võivad mõjutada rakustruktuuride suurust ja suhet.

Märgistatud metaboliitide kiirgusmõju: Madala kiirgusenergia tõttu põhjustab triitium rakus märkimisväärset ionisatsiooni, mis on palju suurem kui süsiniku beetaosakeste kiirgusefekt. Selle tulemusena hävivad märgistatud ühendi, näiteks3H-tümidiini, pikaajalisel toimel rakud ja surevad, mis viib kudede kasvu peatumiseni. Esiteks on spermatogenees häiritud. On tõendeid märgistatud metaboliitide mutageense ja kantserogeense toime kohta. Täheldatud tsütoloogilised muutused seisnevad mitootilise tsükli läbimise katkemises rakkude poolt, muutustes rakuploidsuses ja kromosomaalsete aberratsioonide ilmnemises. Kuid ilmselt võib isotoobi kahjustav mõju rakkudele märkimisväärselt mõjutada uuringu tulemusi ainult pika katse tingimustes.

Radioaktiivsuse kvantifitseerimine

Katses ei määrata reeglina kaasatud isotoobi absoluutset, vaid suhtelist kogust. Märgise kaasamise astet saab hinnata kahel viisil – densitomeetriliselt –, mis on rohkem rakendatav makroautograafide ja hõbedaterade otsese loendamise puhul objektide kohal. Seda aeganõudvat protseduuri saab praegu teha arvuti abil. Histoloogilise preparaadi digitaalset kujutist töödeldakse spetsiaalse tarkvaraga, et sellel olevad rakud ja rakustruktuurid automaatselt esile tuua ning hõbedaterade arv loendada. Kui tekib küsimus kvantitatiivsest hindamisest, on vaja kaasata tõhususe mõiste. Kõige sagedamini mõistetakse efektiivsuse all ühe radioaktiivse lagunemise registreerimisel tekkinud hõbedaterade arvu. Meetodi efektiivsust mõjutavad paljud tegurid, eelkõige objekti ja emulsiooni paksus.

Stsintillatsiooniloendurit kasutanud uuringutes leiti kõrge korrelatsioon keskmise lagunemiste arvu minutis ja hõbedaterade arvu vahel. Hunti andmetel (Hunt ja Foote, 1967) vastab ühe tera moodustumine katses kasutatud emulsioonis 5,8 radioaktiivsele lagunemisele, st meetodi efektiivsus on 17,8%.

Triitiumi koguse määramiseks makroskoopilistes preparaatides võib kasutada standardse aktiivsusega proove, mis on kinnitatud samale autogrammile.

Võrreldavate bioloogiliste objektide radioaktiivsuse täpne hindamine on väga keeruline.

Radioautograafilise uuringu klassikaline näide on töö 32 P akumuleerumise kohta hobuba juurerakkude DNA-s (Howard ja Pelc, 1953). Selles katses näidati esimest korda mitootilise tsükli jagunemist neljaks perioodiks (mitoos - M, G 1 - presünteetiline periood, S - DNA süntees, premitootiline periood G 2), et DNA sünteesi periood võtab enda alla piiratud aja. osa interfaasist, olles ajaliselt eraldatud mitoosi algusest ja lõpust. Howardi ja Pelki andmed leidsid hiljem kinnitust täpsemates katsetes, kasutades spetsiifilist DNA prekursorit, 3H-tümidiini.

Valgusünteesi hindamise meetodid. Kõige levinumad prekursorid koguvalgu sünteesi hindamisel radioautoograafilistes uuringutes on 3H-leutsiin, 3H-metioniin, 3H-fenüülalaniin. Näiteks uuriti leutsiini märgise abil kogu valgu sünteesi rottide ajus sünnijärgse arengu esimestel nädalatel (Pavlik ja Jakoubek, 1976). Histoonide sünteesi ja nende mõju transkriptsiooni regulatsioonile uurimiseks kasutatakse aluselisi aminohappeid 3H-lüsiini ja 3H-arginiini ning 3H-trüptofaani happeliste valkude sünteesi uurimiseks. Aminohappemärgise inklusioonitihedus vastab valgusünteesi intensiivsusele ja peegeldab seetõttu neuroni funktsionaalset aktiivsust. Radioautograafiline meetod võimaldab võrrelda valgusünteesi omadusi erinevates loomsetes kudedes eksperimentaalsel kokkupuutel ning võimaldab jälgida muutuste dünaamikat üksikute rakutüüpide ja rakustruktuuride (tuum, rakukeha, neuroniprotsessid - aksonaalsed) tasemel. transport).

Praegu kasutatakse autoradiograafiat sageli aju uurimiseks uuringutes, kus kasutatakse teatud retseptorite radioligande. Nii koostati kaardid erinevate retseptorite jaotumisest loomade ja inimeste ajustruktuurides.

Autoradiograafiat kasutatakse ka geelide visualiseerimiseks biokeemias ja kombinatsioonis immunoanalüüsidega (RIA).

Viited:

1. Epifanova O.I. jt Raadio autogramm M., Kõrgkool, 1977

2. Sarkisov D.S. Perov Yu.L. Mikroskoopiline tehnika M.: "Meditsiin", 1996

3. Rogers A.W. Praktiline autoradiograafia, Amersham UK, 1982

4.Bokshtein S.Z. Ginzburg S.S. jt elektronmikroskoopiline autoradiograafia metalliteaduses M., "Metallurgy"

Autoradiogramm a fiya, autoradiograafia, autoradiograafia , meetod radioaktiivsete ainete jaotumise uurimiseks uuritavas objektis, kandes objektile radioaktiivse kiirguse suhtes tundliku fotoemulsiooni. Objektis sisalduvad radioaktiivsed ained endast pilte tegemas(sellest ka nimi). Autoradiograafia meetodit kasutatakse laialdaselt füüsikas ja tehnoloogias, bioloogias ja meditsiinis, kõikjal, kus kasutatakse isotoopide märgistusaineid.

Teine meetod seisneb fotograafilises emulsioonis ioniseerivate osakeste tekitatud jälgede loendamises, kasutades optiline või elektronmikroskoop (mikroradiograafia). See meetod on palju tundlikum kui esimene. Makroautogrammide saamiseks kasutatakse läbipaistvus- ja röntgenemulsioone ning mikroautograafide jaoks spetsiaalseid peeneteralisi emulsioone.

Autoradiograafia abil saadud fotopilti radioaktiivsete ainete jaotumisest uuritavas objektis nimetatakse autoradiogramm või radioautogramm.

Radioisotoopidega märgistatud ühendite viimine organismi ning kudede ja rakkude edasine uurimine autoradiograafia abil võimaldab:

kohta täpset teavet saada millised rakud või rakustruktuurid, toimuvad teatud protsessid,
lokaliseeritud ained,
seadke ajaparameetrid mitme protsessi jaoks.

Näiteks radioaktiivse fosfori ja autoradiograafia kasutamine võimaldas tuvastada intensiivse ainevahetuse esinemist kasvavas luus; radiojoodi ja autoradiograafia kasutamine võimaldas selgitada kilpnäärme aktiivsuse mustreid; märgistatud ühendite – valkude ja nukleiinhapete prekursorite – kasutuselevõtt ning autoradiograafia aitas selgitada teatud rakustruktuuride rolli nende elutähtsate ühendite vahetuses. Autoradiograafia meetod võimaldab määrata mitte ainult radioisotoobi lokaliseerumist bioloogilises objektis, vaid ka selle kogust, kuna emulsiooni redutseeritud hõbedaterade arv on võrdeline seda mõjutavate osakeste arvuga. Kvantitatiivne analüüs makroautograafid tehakse tavaliste fotomeetria meetoditega ja mikroautograafid - loendades mikroskoobi all hõbedaterad või jäljed, mis on emulsioonis tekkinud ioniseerivate osakeste toimel. Autoradiograafiat hakatakse edukalt kombineerima elektronmikroskoopiaga

Kategooriad

Toimetaja valik

Autoradiograafia. Radioautoograafia Autoradiograafia meetod tsütoloogias

Vaadake, mis on "autoradiograafia" teistes sõnaraamatutes:

Raamatud

Otsing

Tellimus

Populaarsed sissekanded

Viimased noodid