ऑटोरैडियोग्राफी। कोशिका विज्ञान में ऑटोरैडियोग्राफी की रेडियोऑटोग्राफी विधि
ऑटोरैडियोग्राफी ऑटोरैडियोग्राफी, रेडियोऑटोग्राफ़ी, किसी वस्तु पर रेडियोधर्मी विकिरण के प्रति संवेदनशील एक फोटोग्राफिक इमल्शन लगाकर अध्ययन के तहत किसी वस्तु में रेडियोधर्मी पदार्थों के वितरण का अध्ययन करने की एक विधि। वस्तु में निहित रेडियोधर्मी पदार्थ स्वयं को चित्रित करते प्रतीत होते हैं (इसलिए नाम)। ए। विधि का व्यापक रूप से भौतिकी और प्रौद्योगिकी में, जीव विज्ञान और चिकित्सा में उपयोग किया जाता है - हर जगह जहां आइसोटोप ट्रैसर का उपयोग किया जाता है। फोटोग्राफिक इमल्शन को विकसित करने और ठीक करने के बाद, उस पर एक छवि प्राप्त की जाती है जो अध्ययन के तहत वितरण को प्रदर्शित करती है। किसी वस्तु पर फोटोग्राफिक इमल्शन लगाने के कई तरीके हैं। एक फोटोग्राफिक प्लेट को सीधे नमूने की पॉलिश की गई सतह पर लगाया जा सकता है, या एक गर्म तरल पायस को नमूने पर लगाया जा सकता है, जो जमने पर, नमूने के साथ कसकर एक परत बनाता है और एक्सपोज़र और फोटो प्रोसेसिंग के बाद इसकी जांच की जाती है। परीक्षण और संदर्भ नमूने (तथाकथित मैक्रोरेडियोग्राफी) से फिल्म के ब्लैकिंग घनत्व की तुलना करके रेडियोधर्मी पदार्थों के वितरण का अध्ययन किया जाता है। दूसरी विधि में ऑप्टिकल या इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (माइक्रोरैडोग्राफी) का उपयोग करके एक फोटोग्राफिक इमल्शन में आयनीकरण कणों द्वारा गठित निशानों की गिनती शामिल है। यह तरीका पहले वाले से कहीं ज्यादा संवेदनशील है। मैक्रोऑटोग्राफ प्राप्त करने के लिए पारदर्शिता और एक्स-रे इमल्शन का उपयोग किया जाता है, और माइक्रोऑटोग्राफ के लिए विशेष महीन दाने वाले इमल्शन का उपयोग किया जाता है। ए। विधि द्वारा प्राप्त अध्ययन के तहत वस्तु में रेडियोधर्मी पदार्थों के वितरण की एक फोटोग्राफिक छवि को ऑटोरैडियोग्राम या रेडियोऑटोग्राफ कहा जाता है। पर चावल। 12
तथा 3
ऑटोरेडियोग्राम के उदाहरण दिए गए हैं। ए विधि विभिन्न अयस्कों में रेडियोधर्मी तत्वों की उपस्थिति, पौधे और पशु जीवों के ऊतकों में प्राकृतिक रेडियोधर्मी तत्वों के वितरण आदि का पता लगा सकती है। शरीर में रेडियोआइसोटोप के साथ लेबल किए गए यौगिकों की शुरूआत और ए की विधि द्वारा ऊतकों और कोशिकाओं की आगे की जांच से उन विशेष कोशिकाओं या सेलुलर संरचनाओं पर सटीक डेटा प्राप्त करना संभव हो जाता है जिनमें कुछ प्रक्रियाएँ होती हैं, कुछ पदार्थ स्थानीय होते हैं, और कई प्रक्रियाओं के समय पैरामीटर स्थापित करें। इसलिए, उदाहरण के लिए, रेडियोधर्मी फास्फोरस और ए के उपयोग ने बढ़ती हड्डी में गहन चयापचय की उपस्थिति का पता लगाना संभव बना दिया; रेडियोआयोडीन और ए के उपयोग ने थायरॉयड ग्रंथि की गतिविधि के पैटर्न को स्पष्ट करना संभव बना दिया; लेबल किए गए यौगिकों की शुरूआत - प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के अग्रदूत, और ए ने इन महत्वपूर्ण यौगिकों के आदान-प्रदान में कुछ सेलुलर संरचनाओं की भूमिका को समझने में मदद की। ए। विधि न केवल एक जैविक वस्तु में एक रेडियोआइसोटोप के स्थानीयकरण को निर्धारित करना संभव बनाती है, बल्कि इसकी मात्रा भी है, क्योंकि पायस में चांदी के कम अनाज की संख्या उस पर कार्य करने वाले कणों की संख्या के समानुपाती होती है। फोटोमेट्री के सामान्य तरीकों द्वारा मैक्रोऑटोग्राफ का मात्रात्मक विश्लेषण किया जाता है (फोटोमेट्री देखें) ,
और माइक्रोऑटोग्राफ - आयनकारी कणों की क्रिया के तहत एक माइक्रोस्कोप चांदी के अनाज या निशान-पथों के नीचे गिनती करके जो पायस में उत्पन्न हुए हैं। A. इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के साथ सफलतापूर्वक संयोजन करना शुरू करें (इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी देखें)। रेडियोग्राफी भी देखें। अक्षर:बॉयड डी.ए. जीव विज्ञान और चिकित्सा में ऑटोरैडियोग्राफी, ट्रांस। अंग्रेजी से, एम।, 1957; ज़िंकिन एल.एन., द यूज़ ऑफ़ रेडियोएक्टिव आइसोटोप्स इन हिस्टोलॉजी, इन द बुक: रेडियोट्रेकर्स इन हिस्टोलॉजी, एल., 1959, पी। 5-33; पेरी आर., क्वांटिटेटिव ऑटोरैडियोग्राफी, मेथड्स इन सेल फिजियोलॉजी, 1964, वी। मैं, च। 15, पृ. 305-26। एन जी ख्रुश्चोव। चावल। 2. ऑटोरेडियोग्राम (प्रिंट) टमाटर की पत्तियों में फॉस्फोरस (32 पी) के वितरण को दर्शाता है। संयंत्र को पहले रेडियोधर्मी फास्फोरस युक्त घोल में रखा गया था। प्रकाश क्षेत्र रेडियोधर्मी समस्थानिक की उच्च सांद्रता के अनुरूप हैं; यह देखा जा सकता है कि फास्फोरस तने और पत्तियों के संवहनी भागों में केंद्रित होता है। चावल। 1. निकेल नमूने का माइक्रोरेडियोग्राम। निकल में रेडियोधर्मी समस्थानिक 113 Sn के साथ लेबल किए गए टिन के प्रसार का अध्ययन किया गया है। रेडियोधर्मी टिन के वितरण से पता चलता है कि प्रसार मुख्य रूप से निकल की कण सीमाओं के साथ होता है।
महान सोवियत विश्वकोश। - एम।: सोवियत विश्वकोश. 1969-1978 .
समानार्थी शब्द:देखें कि "ऑटोराडियोग्राफ़ी" अन्य शब्दकोशों में क्या है:
- (ऑटो ... और रेडियोग्राफी से) किसी वस्तु में रेडियोधर्मी पदार्थों के वितरण को रिकॉर्ड करने की एक विधि। रेडिएशन-सेंसिटिव इमल्शन वाली एक फिल्म को सतह (कट) पर लगाया जाता है। रेडियोधर्मी पदार्थ, जैसे कि स्वयं की तस्वीरें लेते हैं ... बड़ा विश्वकोश शब्दकोश
- (रेडियोऑटोग्राफी), रेडियोएक्ट के वितरण को मापने के लिए एक विधि। सी सी अध्ययन के तहत वस्तु में (अपने स्वयं के विकिरण के अनुसार), उस पर परमाणु फोटोग्राफिक पायस की एक परत लगाने में शामिल है। वितरण विकसित ब्लैकिंग के घनत्व से निर्धारित होता है ... ... भौतिक विश्वकोश
अध्ययन के तहत किसी वस्तु या यौगिकों में रेडियोधर्मी पदार्थों (आइसोटोप) के वितरण का अध्ययन करने की एक विधि। इसमें एक वस्तु (या, उदाहरण के लिए, एक क्रोमैटोग्राम) को रेडियोधर्मी विकिरण के प्रति संवेदनशील एक फोटोग्राफिक इमल्शन और एक छाप प्राप्त करने के लिए शामिल किया गया है ... ... सूक्ष्म जीव विज्ञान का शब्दकोश
अस्तित्व।, पर्यायवाची की संख्या: 4 ऑटोरैडियोग्राफी (2) मैक्रोऑटोराडियोग्राफ़ी (1) ... पर्यायवाची शब्दकोष
ऑटोरैडियोग्राफी। रेडियोऑटोग्राफ देखें। (स्रोत: "इंग्लिश रशियन एक्सप्लेनेटरी डिक्शनरी ऑफ जेनेटिक टर्म्स"। आरिफिएव वी.ए., लिसोवेंको एल.ए., मॉस्को: वीएनआईआरओ पब्लिशिंग हाउस, 1995) ... आणविक जीव विज्ञान और आनुवंशिकी। शब्दकोष।
ऑटोरैडियोग्राफी- रेडियोएक्ट के वितरण का अध्ययन करने की विधि। रेडियोधर्मी अधिनियम के प्रति संवेदनशील नमूने पर थोपकर अपने स्वयं के विकिरण द्वारा अध्ययन के तहत नमूने में घटक। पायस विकिरण। वितरण विकसित ब्लैकिंग के घनत्व से निर्धारित होता है ... ... तकनीकी अनुवादक की पुस्तिका
ऑटोरैडियोग्राफी- *ऑटोराडियोग्राफ़ी* ऑटोरैडियोग्राफी देखें... आनुवंशिकी। विश्वकोश शब्दकोश
- (ऑटो ... और रेडियोग्राफी से), किसी वस्तु में रेडियोधर्मी पदार्थों के वितरण को रिकॉर्ड करने की एक विधि। रेडिएशन-सेंसिटिव इमल्शन वाली एक फिल्म को सतह (कट) पर लगाया जाता है। रेडियोधर्मी पदार्थ, जैसे कि स्वयं की तस्वीरें लेते हैं ... विश्वकोश शब्दकोश
पुस्तकें
- जीव विज्ञान और चिकित्सा में ऑटोरैडोग्राफी, जे. बॉयड, यह पुस्तक ऑटोरैडियोग्राफी पद्धति के रचनाकारों में से एक है। पहले आठ अध्याय प्रश्न के सिद्धांत के लिए समर्पित हैं। वे फोटोग्राफिक प्रक्रिया, गुणों और विशेषताओं के सिद्धांत पर विचार करते हैं ... श्रेणी: चिकित्सा ज्ञान के मूल तत्वप्रकाशक:
रेडियो ऑटोग्राफी एक अपेक्षाकृत नई पद्धति है जिसने प्रकाश और इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी दोनों की संभावनाओं का अत्यधिक विस्तार किया है। परमाणु भौतिकी के विकास के कारण यह एक अत्यधिक आधुनिक विधि है, जिससे विभिन्न तत्वों के रेडियोधर्मी समस्थानिक प्राप्त करना संभव हो गया है। रेडियोऑटोग्राफी के लिए, विशेष रूप से, उन तत्वों के आइसोटोप जो सेल द्वारा उपयोग किए जाते हैं या सेल द्वारा उपयोग किए जाने वाले पदार्थों से बंध सकते हैं, और जो जानवरों को प्रशासित किए जा सकते हैं या संस्कृतियों में जोड़े जा सकते हैं जो सामान्य सेलुलर चयापचय में हस्तक्षेप नहीं करते हैं। चूंकि एक रेडियोधर्मी आइसोटोप (या इसके साथ लेबल किया गया पदार्थ) अपने गैर-रेडियोधर्मी समकक्ष के रूप में उसी तरह जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेता है, और साथ ही विकिरण उत्सर्जित करता है, शरीर में आइसोटोप का पता लगाने के लिए विभिन्न तरीकों का पता लगाया जा सकता है रेडियोधर्मिता। रेडियोधर्मिता का पता लगाने का एक तरीका प्रकाश जैसी फोटोग्राफिक फिल्म पर कार्य करने की क्षमता पर आधारित है; लेकिन रेडियोधर्मी विकिरण फिल्म को प्रकाश से बचाने के लिए उपयोग किए जाने वाले काले कागज में प्रवेश कर जाता है, और फिल्म पर प्रकाश के समान ही प्रभाव पड़ता है।
प्रकाश या इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके तैयारियों पर रेडियोधर्मी समस्थानिकों द्वारा उत्सर्जित विकिरण का पता लगाने में सक्षम होने के लिए, तैयारियों को एक विशेष फोटोग्राफिक इमल्शन के साथ एक अंधेरे कमरे में ढक दिया जाता है, जिसके बाद उन्हें कुछ समय के लिए अंधेरे में छोड़ दिया जाता है। फिर स्लाइड्स को विकसित किया जाता है (अंधेरे में भी) और फिक्स किया जाता है। रेडियोधर्मी समस्थानिक युक्त दवा के क्षेत्र उनके ऊपर पड़े पायस को प्रभावित करते हैं, जिसमें उत्सर्जित विकिरण की क्रिया के तहत गहरे "अनाज" दिखाई देते हैं। इस प्रकार, वे रेडियो ऑटोग्राफ प्राप्त करते हैं (ग्रीक से। रेडियो- दीप्तिमान ऑटो- मैं और ग्राफो- लिखना)।
प्रारंभ में, ऊतक विज्ञानियों के पास केवल कुछ ही रेडियोधर्मी समस्थानिक थे; उदाहरण के लिए, ऑटोरैडियोग्राफी का उपयोग करने वाले कई शुरुआती अध्ययनों में रेडियोधर्मी फास्फोरस का इस्तेमाल किया गया था। इनमें से बहुत अधिक आइसोटोप बाद में उपयोग किए गए; हाइड्रोजन, ट्रिटियम के रेडियोधर्मी समस्थानिक का विशेष रूप से व्यापक उपयोग हुआ है।
शरीर में कुछ जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं कहाँ और कैसे होती हैं, इसका अध्ययन करने के लिए ऑटोरैडियोग्राफी का बहुत व्यापक रूप से उपयोग किया जाता रहा है।
जैविक प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रेडियोधर्मी आइसोटोप के साथ लेबल किए गए रासायनिक यौगिकों को अग्रदूत कहा जाता है। प्रीकर्सर आमतौर पर ऐसे पदार्थ होते हैं जो शरीर भोजन से प्राप्त करता है; वे ऊतकों के निर्माण के लिए बिल्डिंग ब्लॉक्स के रूप में काम करते हैं और कोशिकाओं और ऊतकों के जटिल घटकों में उसी तरह शामिल होते हैं जैसे बिना लेबल वाले बिल्डिंग ब्लॉक्स उनमें शामिल होते हैं। ऊतक घटक जिसमें लेबल वाले अग्रगामी शामिल होते हैं और जो विकिरण उत्सर्जित करते हैं, उत्पाद कहलाते हैं।
संस्कृति में विकसित कोशिकाएं, हालांकि एक ही प्रकार की, किसी भी समय सेल चक्र के विभिन्न चरणों में होंगी, जब तक कि उनके चक्रों को सिंक्रनाइज़ करने के लिए विशेष देखभाल नहीं की जाती है। हालांकि, ट्रिटियम-थाइमिडीन को कोशिकाओं में इंजेक्ट करके और फिर ऑटोग्राफ बनाकर, चक्र के विभिन्न चरणों की अवधि निर्धारित करना संभव है। एक चरण की शुरुआत का समय - माइटोसिस - थाइमिडीन लेबल के बिना निर्धारित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, संस्कृति से कोशिकाओं का एक नमूना एक चरण-विपरीत माइक्रोस्कोप में अवलोकन के तहत रखा जाता है, जो इसे माइटोसिस के पाठ्यक्रम की सीधे निगरानी करना और इसके समय को निर्धारित करना संभव बनाता है। माइटोसिस की अवधि आमतौर पर 1 घंटा होती है, हालांकि कुछ प्रकार की कोशिकाओं में यह 1.5 घंटे तक का समय लेती है।
रेडियो ऑटोग्राफी विधि
रेडियो ऑटोग्राफी, परिभाषा, इतिहास।
ऑटोरैडोग्राफी की विधि अध्ययन के तहत वस्तु में एक रेडियोधर्मी परमाणु के साथ "लेबल" यौगिक की शुरूआत और विकिरण के फोटोग्राफिक पंजीकरण द्वारा इसके शामिल किए जाने के स्थान की पहचान पर आधारित है। एक छवि प्राप्त करने का आधार एक परमाणु फोटोग्राफिक इमल्शन पर सिल्वर हैलाइड क्रिस्टल युक्त रेडियोधर्मी परमाणु के क्षय के दौरान बनने वाले आयनकारी कणों का प्रभाव है।
ऑटोरैडियोग्राफी की विधि की खोज सीधे रेडियोधर्मिता की घटना की खोज से संबंधित है। 1867 में, सिल्वर हलाइड्स पर यूरेनियम लवण के प्रभाव पर पहला अवलोकन प्रकाशित किया गया था (निप्स डे सेंटविक्टर)। 1896 में, हेनरी बेकरेल ने प्रकाश के पूर्व संपर्क के बिना यूरेनियम लवण के साथ एक फोटोग्राफिक प्लेट की रोशनी देखी। इस प्रयोग को रेडियोधर्मिता की घटना की खोज का क्षण माना जाता है। जैविक सामग्री पर लागू होने वाली ऑटोरैडियोग्राफी का उपयोग पहली बार 1920 के दशक में लैकासग्ने और लैटेस (लैकेसग्ने, लैटेस 1924) द्वारा किया गया था; आइसोटोप की शुरूआत के बाद जानवरों के विभिन्न अंगों से हिस्टोलॉजिकल ब्लॉक को एक्स-रे प्लेट में अपने फ्लैट पक्ष से दबाया गया और उजागर किया गया। एक हिस्टोलॉजिकल सेक्शन पहले से तैयार किया गया था और एक मानक धुंधला प्रक्रिया के अधीन था। परिणामी ऑटोग्राफ का कट से अलग अध्ययन किया गया था। यह विधि जैविक नमूने में आइसोटोप निगमन की तीव्रता का अनुमान लगाना संभव बनाती है। 1940 के दशक में, लेब्लॉन्ड ने थायरॉयड ग्रंथि (लेब्लॉन्ड सी.पी. 1943) के वर्गों में आयोडीन आइसोटोप के वितरण को प्रदर्शित करने के लिए ऑटोरैडियोग्राफी का इस्तेमाल किया।
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के साथ ऑटोरैडियोग्राफी को संयोजित करने का पहला प्रयास 1950 के दशक में किया गया था (लिकर-मिलवर्ड, 1956)। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपिक ऑटोरैडियोग्राफी पारंपरिक ऑटोरैडोग्राफी का एक विशेष मामला है, जिसमें चांदी के दाने भी गिने जाते हैं और उनके वितरण को ध्यान में रखा जाता है। विधि की ख़ासियत पायस की बहुत पतली परत का उपयोग है। वर्तमान में, लगभग 50 एनएम का एक संकल्प प्राप्त किया गया है, जो प्रकाश माइक्रोस्कोपी से 10-20 गुना अधिक है।
वर्तमान में, वीडियो एनालाइज़र का उपयोग करके चांदी के अनाज की संख्या का स्वचालित रूप से अनुमान लगाने की संभावना के साथ ऑटोरैडियोग्राफी विधि को पूरक बनाया गया है। अक्सर, टैग सिग्नल को बढ़ाने के लिए (एक नियम के रूप में, ये उच्च-ऊर्जा समस्थानिक होते हैं), विभिन्न प्रकार के स्किंटिलेटर का उपयोग किया जाता है, प्लेटों पर जमा किया जाता है (फॉस्फर-लेपित गहन स्क्रीन), या एक पायस (पीपीओ) में लगाया जाता है - इस मामले में , फोटॉन उत्सर्जन एक पारंपरिक फोटोग्राफिक प्लेट या फिल्म को रोशन करता है।
एक छवि, फोटोग्राफिक इमल्शन प्राप्त करने का फोटोग्राफिक सिद्धांत
एक रेडियोग्राफिक अध्ययन में, एक फोटोग्राफिक इमल्शन द्वारा एक परमाणु क्षय डिटेक्टर की भूमिका निभाई जाती है, जिसमें जब एक आयनीकरण कण गुजरता है, तो एक अव्यक्त छवि बनी रहती है, जो तब विकास के दौरान प्रकट होती है, इसी तरह साधारण फोटोग्राफिक फिल्म की प्रक्रिया होती है।
फोटो इमल्शन जिलेटिन में सिल्वर हैलाइड माइक्रोक्रिस्टल का निलंबन है। माइक्रोक्रिस्टल्स में संरचनात्मक दोष होते हैं जिन्हें संवेदनशीलता केंद्र कहा जाता है। गुरनी-मॉट मॉडल के अनुसार, एक क्रिस्टल के आयनिक जाली में ये गड़बड़ी एक अल्फा या बीटा कण के क्रिस्टल के चालन बैंड से गुजरने पर जारी इलेक्ट्रॉनों को पकड़ने में सक्षम होती है, जिसके परिणामस्वरूप आयन एक परमाणु में परिवर्तित हो जाता है। . परिणामी अव्यक्त छवि को एक ऐसी प्रक्रिया द्वारा प्रकट किया जा सकता है जो सक्रिय सिल्वर हलाइड क्रिस्टल को धात्विक चांदी के दानों में परिवर्तित करती है (इस प्रक्रिया को रासायनिक विकास कहा जाता है)। पर्याप्त कम करने वाली गतिविधि वाले किसी भी एजेंट को एक डेवलपर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है (आमतौर पर मेटोल, एमिडोल या हाइड्रोक्विनोन का उपयोग फोटोग्राफी और ऑटोरैडियोग्राफी में किया जाता है)। उजागर क्रिस्टल के संपर्क में आने के बाद, शेष सिल्वर हलाइड माइक्रोक्रिस्टल को एक फिक्सेटिव (आमतौर पर हाइपोसल्फाइट) के साथ इमल्शन से हटा दिया जाता है। न्यूक्लियर फोटोग्राफिक इमल्शन की विशेषता रेजोल्यूशन (अनाज) और संवेदनशीलता है। पहला सिल्वर सॉल्ट माइक्रोक्रिस्टल के आकार से निर्धारित होता है और बाद वाले के व्युत्क्रमानुपाती होता है। फोटोग्राफिक इमल्शन को दृश्यमान प्रकाश के प्रति कम संवेदनशीलता की विशेषता है, लेकिन इसके साथ काम करना, हालांकि, कलाकृतियों की उपस्थिति को बाहर करने के लिए अंधेरे में किया जाना चाहिए।
इमल्शन को तैयार फिल्म के रूप में एक सब्सट्रेट के साथ या दवा को गर्म तरल पायस में डुबो कर दवा पर लागू किया जा सकता है - इस तरह एक पतली समान परत प्राप्त होती है, जिसे सामान्य तरीके से विकसित किया जाता है। हल्के माइक्रोस्कोपी के लिए पायस लगाने से पहले, स्लाइड को आमतौर पर वांछित हिस्टोलॉजिकल दाग के साथ दाग दिया जाता है, लेकिन सभी क्षेत्रों में चांदी के अनाज की गिनती को सक्षम करने के लिए सामान्य से अधिक पीला होता है। दवा को एक निश्चित समय के लिए उजागर किया जाता है, फिर इसे विकसित किया जाता है।
ऑटोरैडियोग्राफी में प्रयुक्त आइसोटोप।
ऑटोरैडियोग्राफी में, अध्ययन के उद्देश्यों और उपलब्ध सामग्रियों के आधार पर, विभिन्न समस्थानिकों का उपयोग किया जा सकता है। परमाणु फोटोग्राफिक पायस पर एक आयनकारी कण द्वारा बनाई गई छवि कण की ऊर्जा और पदार्थ के साथ इसकी बातचीत के प्रकार पर निर्भर करती है।
समान रेडियोधर्मी नाभिकों द्वारा उत्सर्जित अल्फा कणों में समान ऊर्जा होती है ( इ) और समान पथ लंबाई ( आर) , निम्नलिखित संबंध से जुड़ा है:
आर = केई3/2
कहाँ पे क – जिस माध्यम में कणों का प्रसार होता है, उसका एक निरंतर लक्षण वर्णन करता है। हृदय में कणों की सीमा उसके घनत्व और तात्विक संरचना से निर्धारित होती है। ब्रैग-क्लेमेन संबंध हवा में अल्फा कणों की सीमा (R0) द्वारा परमाणु द्रव्यमान A और घनत्व वाले पदार्थ में सीमा का अनुमान लगाना संभव बनाता है। डी:
आर = 0.0003 (आर0 / घ) ए1/2
चूंकि अल्फा कणों की आयनकारी शक्ति बहुत अधिक है, यह आइसोटोप वितरण के फोटोग्राफिक पंजीकरण की सुविधा प्रदान करता है, और पंजीकरण के लिए गैर-पायस सामग्री के उपयोग की भी अनुमति देता है। एक स्रोत द्वारा ऑटोग्राफ पर उत्सर्जित अल्फा कणों का निशान, सीधे खंडों के एक बीम की तरह दिखता है, आमतौर पर 15-50 माइक्रोन लंबा, एक बिंदु से निकलता है, जो आपको रेडियोधर्मी लेबल को शामिल करने की साइट को सटीक रूप से स्थानीयकृत करने की अनुमति देता है। हालांकि, अल्फा कण बड़ी परमाणु संख्या वाले समस्थानिकों द्वारा उत्सर्जित होते हैं, जो जैविक लेबल के रूप में उनके उपयोग को सीमित करता है।
हिस्टोलॉजिकल रेडियोग्राफ़ में अल्फा कणों के ट्रैक अक्सर एक विरूपण साक्ष्य के रूप में देखे जाते हैं - कांच की स्लाइड में आइसोटोप के स्व-विकिरण का परिणाम।
बीटा विकिरण कणों की प्रारंभिक ऊर्जा के एक निरंतर स्पेक्ट्रम की विशेषता है - प्रत्येक आइसोटोप के लिए निर्धारित शून्य से ई अधिकतम तक। स्पेक्ट्रम के आकार में काफी भिन्नता है। इस प्रकार, ट्रिटेम द्वारा उत्सर्जित कणों की सबसे संभावित ऊर्जा E max का 1/7, 14C - लगभग ¼, 32P - लगभग 1/3 है। विभिन्न समस्थानिकों के बीटा विकिरण की अधिकतम ऊर्जा 18 keV से 3.5 MeV तक भिन्न होती है - अल्फा विकिरण की तुलना में बहुत व्यापक रेंज में। एक नियम के रूप में, अल्पकालिक समस्थानिकों के लिए अधिकतम ऊर्जा अधिक होती है।
पदार्थ के माध्यम से बीटा कणों और मोनोएनर्जेटिक इलेक्ट्रॉनों का मार्ग दो मुख्य प्रकार की बातचीत के साथ होता है। एक कक्षीय इलेक्ट्रॉन के साथ बातचीत करते समय, कण परमाणु को आयनित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा स्थानांतरित कर सकता है (कक्षा से इलेक्ट्रॉन को हटा दें)। विरले मामलों में, यह ऊर्जा इतनी अधिक होती है कि छोड़े गए इलेक्ट्रॉन के ट्रैक को देखा जा सकता है। कण तथा इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमानों की समानता के कारण प्रारम्भिक गति से विचलन होता है। परमाणु नाभिक के साथ दूसरे प्रकार की सहभागिता, ब्रेम्सस्ट्रालंग एक्स-रे की उपस्थिति की ओर ले जाती है। यद्यपि उत्तरार्द्ध पायस द्वारा पंजीकृत नहीं है, नाभिक के साथ कण की बातचीत के कार्य को प्रक्षेपवक्र में एक तेज विराम से पता लगाया जा सकता है।
परिक्रमा करने वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ बार-बार होने वाली बातचीत से प्रक्षेपवक्र की वक्रता होती है, जो आमतौर पर घुमावदार रेखा की तरह दिखती है, विशेष रूप से अंतिम भाग में, जब कण की गति कम हो जाती है और आयनीकरण शक्ति बढ़ जाती है। प्रक्षेपवक्र की लंबाई ट्रैक के प्रारंभ से अंत बिंदु - रन तक की दूरी से अधिक है। इस कारण से, यहां तक कि मोनोएनेरगेटिक इलेक्ट्रॉनों को आर मैक्स द्वारा ऊपर से सीमित रेंज की एक सीमा की उपस्थिति की विशेषता है, जो इस विकिरण के लिए विशिष्ट है। कम आयनीकरण हानियों के कारण, बीटा कणों का पता लगाना अल्फा कणों की तुलना में अधिक कठिन होता है। वे निरंतर ट्रैक नहीं बनाते हैं (ट्रिटियम के सबसे नरम विकिरण को छोड़कर - हालांकि, इस मामले में, एक से अधिक इमल्शन क्रिस्टल से गुजरने की संभावना कम है), विकसित क्रिस्टल का घनत्व और संख्या अलग-अलग सीमाओं के भीतर भिन्न होती है। किसी अन्य तत्व में बीटा कण की सीमा सूत्र से अनुमानित की जा सकती है:
आर = आरए1 (जेड/ए)ए1/ (जेड/ए)
ई के मूल्यों की एक विस्तृत श्रृंखला में मैक्स अधिकतम लाभ संबंध द्वारा अधिकतम ऊर्जा से संबंधित है:
आर एम= 412 ई मैक्स 1.265 - 0.0954 ईएनई मैक्स
विभिन्न ऊर्जा वाले कणों के लिए विकसित इमल्शन क्रिस्टल की श्रेणियों, आयनीकरण क्षमता और घनत्व में अंतर का उपयोग तत्वों के वितरण में भेदभाव करने के लिए किया जा सकता है यदि उनके आइसोटोप ई मैक्स में महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं, जैसा कि ट्रिटियम और 14 सी के मामले में होता है। नमूने के लिए दो पायस परतों को लागू करके दो समस्थानिकों के वितरण का भेदभाव किया जाता है, पहली परत मुख्य रूप से नरम विकिरण को पंजीकृत करती है, दूसरी - कठोर। कुछ कार्यों के अनुसार, विभिन्न समस्थानिकों को विकसित इमल्शन क्रिस्टल के आकार से मज़बूती से अलग किया जा सकता है - ट्रिटियम के बीटा कण से प्रभावित क्रिस्टल, जिनकी उच्च आयनीकरण शक्ति होती है, बड़े होते हैं।
आंतरिक रूपांतरण इलेक्ट्रॉन तब बनते हैं जब बहुत कम विकिरण ऊर्जा वाली गामा क्वांटम को अवशोषित किया जाता है और परमाणु के आंतरिक खोल से एक इलेक्ट्रॉन को हटा दिया जाता है। ये इलेक्ट्रॉन नरम बीटा कणों के समान होते हैं, लेकिन बाद वाले के विपरीत, वे मोनोएनर्जेटिक होते हैं। आंतरिक रूपांतरण इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति 125I जैसे समस्थानिकों के उपयोग की अनुमति देती है।
वर्तमान में, सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला आइसोटोप बीटा कण उत्सर्जित करता है। एक नियम के रूप में, ट्रिटियम का उपयोग हिस्टोलॉजिकल अध्ययनों में लेबलिंग के लिए किया जाता है। ट्रिटियम का उपयोग करने वाले पहले ऑटोग्राफ 1950 के दशक (फिट्ज़गेराल्ड एट अल। 1951) में बनाए गए थे, लेकिन ट्रिटियम-लेबल वाले थाइमिडीन को ब्रुकहैवन प्रयोगशाला में प्राप्त करने के बाद इसका व्यापक उपयोग शुरू हुआ। चूंकि हाइड्रोजन सभी कार्बनिक पदार्थों का हिस्सा है, ट्रिटियम का उपयोग करके आप विभिन्न प्रकार के यौगिक प्राप्त कर सकते हैं जो एक रेडियोधर्मी लेबल ले जाते हैं। उत्सर्जित कण की ऊर्जा जितनी कम होती है, फोटोग्राफिक इमल्शन में चलते समय उसके द्वारा छोड़ा गया ट्रैक उतना ही छोटा होता है, और टैग किए गए परमाणु के स्थान को अधिक सटीक रूप से स्थानीयकृत करना संभव होता है। ट्रिटियम बीटा कणों की पथ लंबाई लगभग 1-2 माइक्रोन है, सबसे संभावित ऊर्जा 0.005 MeV है, और ट्रैक में एक एकल चांदी के दाने के अधिकांश मामले होते हैं, जो न केवल अपेक्षाकृत बड़े सेलुलर में विकिरण स्रोत को स्थानीय बनाना संभव बनाता है। संरचनाएं, जैसे नाभिक, लेकिन व्यक्तिगत गुणसूत्रों में भी।
शरीर में "लेबल" मेटाबोलाइट्स की शुरूआत से जानवरों के ऊतकों की कोशिकाओं में आइसोटोप के समावेश का पता लगाना संभव हो जाता है, जिससे जीवित जीव में विभिन्न प्रकार की जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करना संभव हो जाता है।
पूर्ण डेटा प्राप्त करना - अध्ययन के तहत वस्तु में लेबल किए गए पदार्थ की एकाग्रता शायद ही कभी रेडियोऑटोग्राफ़िक शोध का लक्ष्य है, इसके लिए कई स्थितियों को जानना आवश्यक है, जिनका निर्धारण कठिन है। इसलिए, मात्रात्मक रेडियोऑटोग्राफिक अध्ययन आमतौर पर परीक्षण वस्तु और नियंत्रण पर चांदी के अनाज की एकाग्रता की तुलना करके किया जाता है, जबकि नियंत्रण डेटा को आसानी से एक या 100% के रूप में लिया जाता है।
उपयोग किए गए कुछ समस्थानिकों के लक्षण
जैविक वस्तुओं की रेडियोऑटोग्राफी में
रेडियो ऑटोग्राफी विधि
रेडियो ऑटोग्राफी, परिभाषा, इतिहास।
ऑटोरैडोग्राफी की विधि अध्ययन के तहत वस्तु में एक रेडियोधर्मी परमाणु के साथ "लेबल" यौगिक की शुरूआत और विकिरण के फोटोग्राफिक पंजीकरण द्वारा इसके शामिल किए जाने के स्थान की पहचान पर आधारित है। एक छवि प्राप्त करने का आधार एक परमाणु फोटोग्राफिक इमल्शन पर सिल्वर हैलाइड क्रिस्टल युक्त रेडियोधर्मी परमाणु के क्षय के दौरान बनने वाले आयनकारी कणों का प्रभाव है।
ऑटोरैडियोग्राफी की विधि की खोज सीधे रेडियोधर्मिता की घटना की खोज से संबंधित है। 1867 में, सिल्वर हलाइड्स पर यूरेनियम लवण के प्रभाव पर पहला अवलोकन प्रकाशित किया गया था (निप्स डे सेंटविक्टर)। 1896 में, हेनरी बेकरेल ने प्रकाश के पूर्व संपर्क के बिना यूरेनियम लवण के साथ एक फोटोग्राफिक प्लेट की रोशनी देखी। इस प्रयोग को रेडियोधर्मिता की घटना की खोज का क्षण माना जाता है। जैविक सामग्री पर लागू होने वाली ऑटोरैडियोग्राफी का उपयोग पहली बार 1920 के दशक में लैकासग्ने और लैटेस (लैकेसग्ने, लैटेस 1924) द्वारा किया गया था; आइसोटोप की शुरूआत के बाद जानवरों के विभिन्न अंगों से हिस्टोलॉजिकल ब्लॉक को एक्स-रे प्लेट में अपने फ्लैट पक्ष से दबाया गया और उजागर किया गया। एक हिस्टोलॉजिकल सेक्शन पहले से तैयार किया गया था और एक मानक धुंधला प्रक्रिया के अधीन था। परिणामी ऑटोग्राफ का कट से अलग अध्ययन किया गया था। यह विधि जैविक नमूने में आइसोटोप निगमन की तीव्रता का अनुमान लगाना संभव बनाती है। 1940 के दशक में, लेब्लॉन्ड ने थायरॉयड ग्रंथि (लेब्लॉन्ड सी.पी. 1943) के वर्गों में आयोडीन आइसोटोप के वितरण को प्रदर्शित करने के लिए ऑटोरैडियोग्राफी का इस्तेमाल किया।
इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के साथ ऑटोरैडियोग्राफी को संयोजित करने का पहला प्रयास 1950 के दशक में किया गया था (लिकर-मिलवर्ड, 1956)। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपिक ऑटोरैडियोग्राफी पारंपरिक ऑटोरैडोग्राफी का एक विशेष मामला है, जिसमें चांदी के दाने भी गिने जाते हैं और उनके वितरण को ध्यान में रखा जाता है। विधि की ख़ासियत पायस की बहुत पतली परत का उपयोग है। वर्तमान में, लगभग 50 एनएम का एक संकल्प प्राप्त किया गया है, जो प्रकाश माइक्रोस्कोपी से 10-20 गुना अधिक है।
वर्तमान में, वीडियो एनालाइज़र का उपयोग करके चांदी के अनाज की संख्या का स्वचालित रूप से अनुमान लगाने की संभावना के साथ ऑटोरैडियोग्राफी विधि को पूरक बनाया गया है। अक्सर, टैग सिग्नल को बढ़ाने के लिए (एक नियम के रूप में, ये उच्च-ऊर्जा समस्थानिक होते हैं), विभिन्न प्रकार के स्किंटिलेटर का उपयोग किया जाता है, प्लेटों पर जमा किया जाता है (फॉस्फर-लेपित गहन स्क्रीन), या एक पायस (पीपीओ) में लगाया जाता है - इस मामले में , फोटॉन उत्सर्जन एक पारंपरिक फोटोग्राफिक प्लेट या फिल्म को रोशन करता है।
एक छवि, फोटोग्राफिक इमल्शन प्राप्त करने का फोटोग्राफिक सिद्धांत
एक रेडियोग्राफिक अध्ययन में, एक फोटोग्राफिक इमल्शन द्वारा एक परमाणु क्षय डिटेक्टर की भूमिका निभाई जाती है, जिसमें जब एक आयनीकरण कण गुजरता है, तो एक अव्यक्त छवि बनी रहती है, जो तब विकास के दौरान प्रकट होती है, इसी तरह साधारण फोटोग्राफिक फिल्म की प्रक्रिया होती है।
फोटो इमल्शन जिलेटिन में सिल्वर हैलाइड माइक्रोक्रिस्टल का निलंबन है। माइक्रोक्रिस्टल्स में संरचनात्मक दोष होते हैं जिन्हें संवेदनशीलता केंद्र कहा जाता है। गुरनी-मॉट मॉडल के अनुसार, एक क्रिस्टल के आयनिक जाली में ये गड़बड़ी एक अल्फा या बीटा कण के क्रिस्टल के चालन बैंड से गुजरने पर जारी इलेक्ट्रॉनों को पकड़ने में सक्षम होती है, जिसके परिणामस्वरूप आयन एक परमाणु में परिवर्तित हो जाता है। . परिणामी अव्यक्त छवि को एक ऐसी प्रक्रिया द्वारा प्रकट किया जा सकता है जो सक्रिय सिल्वर हलाइड क्रिस्टल को धात्विक चांदी के दानों में परिवर्तित करती है (इस प्रक्रिया को रासायनिक विकास कहा जाता है)। पर्याप्त कम करने वाली गतिविधि वाले किसी भी एजेंट को एक डेवलपर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है (आमतौर पर मेटोल, एमिडोल या हाइड्रोक्विनोन का उपयोग फोटोग्राफी और ऑटोरैडियोग्राफी में किया जाता है)। उजागर क्रिस्टल के संपर्क में आने के बाद, शेष सिल्वर हलाइड माइक्रोक्रिस्टल को एक फिक्सेटिव (आमतौर पर हाइपोसल्फाइट) के साथ इमल्शन से हटा दिया जाता है। न्यूक्लियर फोटोग्राफिक इमल्शन की विशेषता रेजोल्यूशन (अनाज) और संवेदनशीलता है। पहला सिल्वर सॉल्ट माइक्रोक्रिस्टल के आकार से निर्धारित होता है और बाद वाले के व्युत्क्रमानुपाती होता है। फोटोग्राफिक इमल्शन को दृश्यमान प्रकाश के प्रति कम संवेदनशीलता की विशेषता है, लेकिन इसके साथ काम करना, हालांकि, कलाकृतियों की उपस्थिति को बाहर करने के लिए अंधेरे में किया जाना चाहिए।
इमल्शन को तैयार फिल्म के रूप में एक सब्सट्रेट के साथ या दवा को गर्म तरल पायस में डुबो कर दवा पर लागू किया जा सकता है - इस तरह एक पतली समान परत प्राप्त होती है, जिसे सामान्य तरीके से विकसित किया जाता है। हल्के माइक्रोस्कोपी के लिए पायस लगाने से पहले, स्लाइड को आमतौर पर वांछित हिस्टोलॉजिकल दाग के साथ दाग दिया जाता है, लेकिन सभी क्षेत्रों में चांदी के अनाज की गिनती को सक्षम करने के लिए सामान्य से अधिक पीला होता है। दवा को एक निश्चित समय के लिए उजागर किया जाता है, फिर इसे विकसित किया जाता है।
ऑटोरैडियोग्राफी में प्रयुक्त आइसोटोप।
ऑटोरैडियोग्राफी में, अध्ययन के उद्देश्यों और उपलब्ध सामग्रियों के आधार पर, विभिन्न समस्थानिकों का उपयोग किया जा सकता है। परमाणु फोटोग्राफिक पायस पर एक आयनकारी कण द्वारा बनाई गई छवि कण की ऊर्जा और पदार्थ के साथ इसकी बातचीत के प्रकार पर निर्भर करती है।
समान रेडियोधर्मी नाभिकों द्वारा उत्सर्जित अल्फा कणों में समान ऊर्जा होती है ( इ) और समान पथ लंबाई ( आर) , निम्नलिखित संबंध से जुड़ा है:
आर = केई 3/2
कहाँ पे क – जिस माध्यम में कणों का प्रसार होता है, उसका एक निरंतर लक्षण वर्णन करता है। हृदय में कणों की सीमा उसके घनत्व और तात्विक संरचना से निर्धारित होती है। ब्रैग-क्लेमेन संबंध हवा में अल्फा कणों की सीमा (आर 0) से संभव बनाता है, परमाणु द्रव्यमान ए और घनत्व वाले पदार्थ में सीमा का अनुमान लगाने के लिए डी:
आर = 0.0003 (आर0 / डी) ए 1/2
चूंकि अल्फा कणों की आयनकारी शक्ति बहुत अधिक है, यह आइसोटोप वितरण के फोटोग्राफिक पंजीकरण की सुविधा प्रदान करता है, और पंजीकरण के लिए गैर-पायस सामग्री के उपयोग की भी अनुमति देता है। एक स्रोत द्वारा ऑटोग्राफ पर उत्सर्जित अल्फा कणों का निशान, सीधे खंडों के एक बीम की तरह दिखता है, आमतौर पर 15-50 माइक्रोन लंबा, एक बिंदु से निकलता है, जो आपको रेडियोधर्मी लेबल को शामिल करने की साइट को सटीक रूप से स्थानीयकृत करने की अनुमति देता है। हालांकि, अल्फा कण बड़ी परमाणु संख्या वाले समस्थानिकों द्वारा उत्सर्जित होते हैं, जो जैविक लेबल के रूप में उनके उपयोग को सीमित करता है।
हिस्टोलॉजिकल रेडियोग्राफ़ में अल्फा कणों के ट्रैक अक्सर एक विरूपण साक्ष्य के रूप में देखे जाते हैं - कांच की स्लाइड में आइसोटोप के स्व-विकिरण का परिणाम।
पदार्थ के माध्यम से बीटा कणों और मोनोएनर्जेटिक इलेक्ट्रॉनों का मार्ग दो मुख्य प्रकार की बातचीत के साथ होता है। एक कक्षीय इलेक्ट्रॉन के साथ बातचीत करते समय, कण परमाणु को आयनित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा स्थानांतरित कर सकता है (कक्षा से इलेक्ट्रॉन को हटा दें)। विरले मामलों में, यह ऊर्जा इतनी अधिक होती है कि छोड़े गए इलेक्ट्रॉन के ट्रैक को देखा जा सकता है। कण तथा इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमानों की समानता के कारण प्रारम्भिक गति से विचलन होता है। परमाणु नाभिक के साथ दूसरे प्रकार की सहभागिता, ब्रेम्सस्ट्रालंग एक्स-रे की उपस्थिति की ओर ले जाती है। यद्यपि उत्तरार्द्ध पायस द्वारा पंजीकृत नहीं है, नाभिक के साथ कण की बातचीत के कार्य को प्रक्षेपवक्र में एक तेज विराम से पता लगाया जा सकता है।
परिक्रमा करने वाले इलेक्ट्रॉनों के साथ बार-बार होने वाली बातचीत से प्रक्षेपवक्र की वक्रता होती है, जो आमतौर पर घुमावदार रेखा की तरह दिखती है, विशेष रूप से अंतिम भाग में, जब कण की गति कम हो जाती है और आयनीकरण शक्ति बढ़ जाती है। प्रक्षेपवक्र की लंबाई ट्रैक के प्रारंभ से अंत बिंदु - रन तक की दूरी से अधिक है। इस कारण से, यहां तक कि मोनोएनेरगेटिक इलेक्ट्रॉनों को आर मैक्स द्वारा ऊपर से सीमित रेंज की एक सीमा की उपस्थिति की विशेषता है, जो इस विकिरण के लिए विशिष्ट है। कम आयनीकरण हानियों के कारण, बीटा कणों का पता लगाना अल्फा कणों की तुलना में अधिक कठिन होता है। वे निरंतर ट्रैक नहीं बनाते हैं (ट्रिटियम के सबसे नरम विकिरण को छोड़कर - हालांकि, इस मामले में, एक से अधिक इमल्शन क्रिस्टल से गुजरने की संभावना कम है), विकसित क्रिस्टल का घनत्व और संख्या अलग-अलग सीमाओं के भीतर भिन्न होती है। किसी अन्य तत्व में बीटा कण की सीमा सूत्र से अनुमानित की जा सकती है:
आर = आर ए1 (जेड/ए) ए1/(जेड/ए)
ई के मूल्यों की एक विस्तृत श्रृंखला में मैक्स अधिकतम लाभ संबंध द्वारा अधिकतम ऊर्जा से संबंधित है:
आर एम= 412 ई मैक्स 1.265 - 0.0954 ईएनई मैक्स
विभिन्न ऊर्जा वाले कणों के लिए विकसित इमल्शन क्रिस्टल की श्रेणियों, आयनीकरण क्षमता और घनत्व में अंतर का उपयोग तत्वों के वितरण में भेदभाव करने के लिए किया जा सकता है यदि उनके आइसोटोप ई मैक्स में महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं, जैसा कि ट्रिटियम और 14 सी के मामले में होता है। नमूने पर पायस की दो परतें लगाकर दो आइसोटोप का वितरण किया जाता है, पहली परत मुख्य रूप से नरम विकिरण को पंजीकृत करती है, दूसरी - कठोर। कुछ कार्यों के अनुसार, विभिन्न समस्थानिकों को विकसित इमल्शन क्रिस्टल के आकार से मज़बूती से अलग किया जा सकता है - ट्रिटियम के बीटा कण से प्रभावित क्रिस्टल, जिनकी उच्च आयनीकरण शक्ति होती है, बड़े होते हैं।
आंतरिक रूपांतरण इलेक्ट्रॉन तब बनते हैं जब बहुत कम विकिरण ऊर्जा वाली गामा क्वांटम को अवशोषित किया जाता है और परमाणु के आंतरिक खोल से एक इलेक्ट्रॉन को हटा दिया जाता है। ये इलेक्ट्रॉन नरम बीटा कणों के समान होते हैं, लेकिन बाद वाले के विपरीत, वे मोनोएनर्जेटिक होते हैं। आंतरिक रूपांतरण इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति 125 I जैसे समस्थानिकों के उपयोग की अनुमति देती है।
वर्तमान में, सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला आइसोटोप बीटा कण उत्सर्जित करता है। एक नियम के रूप में, ट्रिटियम का उपयोग हिस्टोलॉजिकल अध्ययनों में लेबलिंग के लिए किया जाता है। ट्रिटियम का उपयोग करने वाले पहले ऑटोग्राफ 1950 के दशक (फिट्ज़गेराल्ड एट अल। 1951) में बनाए गए थे, लेकिन ट्रिटियम-लेबल वाले थाइमिडीन को ब्रुकहैवन प्रयोगशाला में प्राप्त करने के बाद इसका व्यापक उपयोग शुरू हुआ। चूंकि हाइड्रोजन सभी कार्बनिक पदार्थों का हिस्सा है, ट्रिटियम का उपयोग करके आप विभिन्न प्रकार के यौगिक प्राप्त कर सकते हैं जो एक रेडियोधर्मी लेबल ले जाते हैं। उत्सर्जित कण की ऊर्जा जितनी कम होती है, फोटोग्राफिक इमल्शन में चलते समय उसके द्वारा छोड़ा गया ट्रैक उतना ही छोटा होता है, और टैग किए गए परमाणु के स्थान को अधिक सटीक रूप से स्थानीयकृत करना संभव होता है। ट्रिटियम बीटा कणों की पथ लंबाई लगभग 1-2 माइक्रोन है, सबसे संभावित ऊर्जा 0.005 MeV है, और ट्रैक में एक एकल चांदी के दाने के अधिकांश मामले होते हैं, जो न केवल अपेक्षाकृत बड़े सेलुलर में विकिरण स्रोत को स्थानीय बनाना संभव बनाता है। संरचनाएं, जैसे नाभिक, लेकिन व्यक्तिगत गुणसूत्रों में भी।
शरीर में "लेबल" मेटाबोलाइट्स की शुरूआत से जानवरों के ऊतकों की कोशिकाओं में आइसोटोप के समावेश का पता लगाना संभव हो जाता है, जिससे जीवित जीव में विभिन्न प्रकार की जैव रासायनिक प्रक्रियाओं का अध्ययन करना संभव हो जाता है।
पूर्ण डेटा प्राप्त करना - अध्ययन के तहत वस्तु में लेबल किए गए पदार्थ की एकाग्रता शायद ही कभी रेडियोऑटोग्राफ़िक शोध का लक्ष्य है, इसके लिए कई स्थितियों को जानना आवश्यक है, जिनका निर्धारण कठिन है। इसलिए, मात्रात्मक रेडियोऑटोग्राफिक अध्ययन आमतौर पर परीक्षण वस्तु और नियंत्रण पर चांदी के अनाज की एकाग्रता की तुलना करके किया जाता है, जबकि नियंत्रण डेटा को आसानी से एक या 100% के रूप में लिया जाता है।
उपयोग किए गए कुछ समस्थानिकों के लक्षण
जैविक वस्तुओं की रेडियोऑटोग्राफी में
रेडियोधर्मी फॉस्फोरस के बीटा-कण एक परमाणु पायस में कई मिलीमीटर तक की दूरी तक उड़ान भरने में सक्षम हैं, ट्रैक में दुर्लभ रूप से स्थित चांदी के दर्जनों कण होते हैं - उदाहरण के लिए, रेडियोधर्मी फॉस्फोरस का उपयोग केवल ऊतकों में आइसोटोप के वितरण का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। व्यक्तिगत सेल संरचनाओं में स्थानीयकरण स्थापित नहीं किया जा सकता है।
रेडियोधर्मी सल्फर और कार्बन का उपयोग अलग-अलग कोशिकाओं में आइसोटोप को स्थानीयकृत करने के लिए किया जा सकता है, बशर्ते वे बड़े हों या पर्याप्त दूरी पर हों, जिसे रक्त स्मीयर या सेल निलंबन में प्राप्त किया जा सकता है।
संकल्प और विधि त्रुटियां, विधि त्रुटियां।
ज्यामितीय त्रुटि- इस तथ्य के कारण कि उत्सर्जित कण को फोटोलेयर की सतह पर किसी भी कोण पर निर्देशित किया जा सकता है। नतीजतन, फोटोलेयर में चांदी का दाना रेडियोधर्मी परमाणु के ठीक ऊपर स्थित नहीं हो सकता है, लेकिन कण गति की दिशा और पथ की लंबाई (ऊर्जा) के आधार पर कम या ज्यादा विस्थापित होता है।
फोटो बगयह इस तथ्य के कारण उत्पन्न होता है कि चांदी का एक कण, जिसमें धातु के हजारों परमाणु होते हैं, एक रेडियोधर्मी परमाणु से बहुत बड़ा होता है। इस प्रकार, एक छोटी वस्तु के स्थानीयकरण को बड़ी वस्तु की स्थिति के आधार पर आंका जाना चाहिए।
ट्रिटियम का उपयोग करते समय, जो उत्सर्जित कणों की कम ऊर्जा (माइलेज) और कम अनाज के आकार वाले परमाणु फोटोग्राफिक इमल्शन की विशेषता है, ऑटोरैडियोग्राफी विधि का रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल सिस्टम के रिज़ॉल्यूशन के भीतर होता है - 1 माइक्रोन। इस प्रकार, इन त्रुटियों का परिणाम पर महत्वपूर्ण प्रभाव नहीं पड़ता है।
बेहतर रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए, कट की मोटाई, पायस की परत और उनके बीच की दूरी को कम करना आवश्यक है। नमूना थोड़ा अंडरएक्सपोज़्ड होना चाहिए।
ऑटो अवशोषण प्रभाव:चांदी के दानों की संख्या सेलुलर संरचनाओं द्वारा विकिरण के अवशोषण की डिग्री पर निर्भर करती है, बीटा कणों की कम सीमा और कम ऊर्जा के कारण, ऊतकों में उनका अवशोषण काफी बड़ा होता है, जिससे निशान का नुकसान हो सकता है, इसलिए सवाल वर्गों की मोटाई महत्वपूर्ण हो जाती है। यह दिखाया गया है कि चांदी के दानों की संख्या ऊतक रेडियोधर्मिता के समानुपाती होती है, केवल 5 माइक्रोन से अधिक नहीं की मोटाई पर।
बीटा कणों की सापेक्ष संख्या जो अवशोषक परत से मोटाई के साथ गुजरती है एक्सबेयर के नियम के अनुसार अनुमान लगाया जा सकता है -
एन एक्स/एन 0 = ई - एम एक्स
जहाँ m अवशोषण गुणांक है (परत की मोटाई का व्युत्क्रम, जिसके पारित होने के दौरान कणों की संख्या घट जाती है इएक बार। अवशोषण गुणांक का मान लगभग R के मान से अनुमानित किया जा सकता है एम(अधिकतम श्रेणी), सभी समस्थानिकों के लिए जाना जाता है, संबंध m R का उपयोग करते हुए एम= 10, जो बहुत कठोर विकिरण के लिए मान्य नहीं है।
यदि प्रति इकाई समय में इकाई मोटाई की परत में n कण सतह की ओर बढ़ रहे हैं, तो मोटाई वाले नमूने में एक्ससतह एन कणों तक पहुंच जाएगी:
पृष्ठभूमि और कलाकृतियाँ:यांत्रिक प्रभावों द्वारा माप में त्रुटि भी पेश की जा सकती है - खरोंच, पायस दरारें एक अव्यक्त छवि और पृष्ठभूमि विकिरण के गठन की ओर ले जाती हैं, जिसे ऑटोग्राफ संसाधित करते समय ध्यान में रखा जाना चाहिए। तैयारी के खाली क्षेत्र में चांदी के दानों की संख्या की गणना करके पृष्ठभूमि को ध्यान में रखा जाता है। अनुभागों के हिस्टोलॉजिकल प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप त्रुटियां भी पेश की जाती हैं - अल्कोहल (निर्जलीकरण) के लिए वायरिंग, पैराफिन एम्बेडिंग, धुंधला हो जाना। ये प्रक्रियाएं सेलुलर संरचनाओं के आकार और अनुपात को प्रभावित कर सकती हैं।
लेबल किए गए मेटाबोलाइट्स का विकिरण प्रभाव:कम विकिरण ऊर्जा के कारण, ट्रिटियम कोशिका में महत्वपूर्ण आयनीकरण का कारण बनता है, जो कार्बन बीटा कणों के विकिरण प्रभाव से कहीं अधिक है। नतीजतन, एक लेबल वाले यौगिक की लंबी कार्रवाई के साथ, उदाहरण के लिए, 3 एच-थाइमिडीन, कोशिकाएं नष्ट हो जाती हैं और मर जाती हैं, जिससे ऊतक विकास रुक जाता है। सबसे पहले, शुक्राणुजनन परेशान है। लेबल किए गए मेटाबोलाइट्स के म्यूटाजेनिक और कार्सिनोजेनिक प्रभावों का प्रमाण है। देखे गए साइटोलॉजिकल परिवर्तनों में कोशिकाओं द्वारा माइटोटिक चक्र के पारित होने में व्यवधान, सेल प्लोइड में परिवर्तन और क्रोमोसोमल विपथन की उपस्थिति शामिल है। लेकिन, जाहिरा तौर पर, कोशिकाओं पर आइसोटोप का हानिकारक प्रभाव अध्ययन के परिणामों को केवल एक लंबे प्रयोग की शर्तों के तहत ही प्रभावित कर सकता है।
रेडियोधर्मिता की मात्रा
एक नियम के रूप में, निरपेक्ष नहीं, बल्कि प्रयोग में शामिल आइसोटोप की सापेक्ष मात्रा निर्धारित की जाती है। लेबल को शामिल करने की डिग्री का दो तरीकों से मूल्यांकन किया जा सकता है - घनत्वमितीय रूप से - जो कि मैक्रोऑटोग्राफ और वस्तुओं पर चांदी के अनाज की सीधी गिनती पर अधिक लागू होता है। यह समय लेने वाली प्रक्रिया वर्तमान में कंप्यूटर का उपयोग करके की जा सकती है। हिस्टोलॉजिकल तैयारी की एक डिजिटल छवि को विशेष सॉफ़्टवेयर द्वारा संसाधित किया जाता है ताकि उस पर कोशिकाओं और सेलुलर संरचनाओं को स्वचालित रूप से हाइलाइट किया जा सके और चांदी के अनाज की संख्या की गणना की जा सके। यदि मात्रात्मक मूल्यांकन का प्रश्न उठता है, तो दक्षता की अवधारणा को शामिल करना आवश्यक है। सबसे अधिक बार, दक्षता को एक रेडियोधर्मी क्षय के पंजीकरण के दौरान बनने वाले चांदी के दानों की संख्या के रूप में समझा जाता है। विधि की प्रभावशीलता कई कारकों से प्रभावित होती है, मुख्य रूप से वस्तु की मोटाई और पायस।
एक जगमगाहट काउंटर का उपयोग करने वाले अध्ययनों में प्रति मिनट विघटन की औसत संख्या और चांदी के दानों की संख्या के बीच एक उच्च सहसंबंध पाया गया। हंट (हंट एंड फूटे, 1967) के अनुसार, प्रयोग में प्रयुक्त पायस में एक दाने का बनना 5.8 रेडियोधर्मी क्षय के अनुरूप होता है, अर्थात विधि की दक्षता 17.8% है।
मैक्रोस्कोपिक तैयारियों में ट्रिटियम की मात्रा निर्धारित करने के लिए, मानक गतिविधि वाले नमूने, जो एक ही ऑटोग्राफ पर लगे होते हैं, का उपयोग किया जा सकता है।
तुलना की गई जैविक वस्तुओं की रेडियोधर्मिता का सटीक आकलन बहुत कठिन है।
रेडियोऑटोग्राफ़िक अध्ययन का एक उत्कृष्ट उदाहरण हॉर्स बीन रूट कोशिकाओं (हॉवर्ड और पेल्क, 1953) के डीएनए में 32 पी के संचय पर काम है। इस प्रयोग में, माइटोटिक चक्र का चार अवधियों में विभाजन (माइटोसिस - एम, जी 1 - प्रीसिंथेटिक पीरियड, एस - डीएनए सिंथेसिस, प्रीमिटोटिक पीरियड जी 2) पहली बार दिखाया गया था, कि डीएनए सिंथेसिस की अवधि सीमित होती है माइटोसिस की शुरुआत और अंत से समय में अलग होने के कारण इंटरपेज़ का हिस्सा। हावर्ड और पेल्क के डेटा को बाद में एक विशिष्ट डीएनए अग्रदूत, 3 एच-थाइमिडीन का उपयोग करके अधिक सटीक प्रयोगों में पुष्टि मिली।
प्रोटीन संश्लेषण का आकलन करने के तरीके। रेडियोऑटोग्राफिक अध्ययनों में कुल प्रोटीन संश्लेषण का आकलन करने के लिए सबसे आम अग्रदूत 3 एच-ल्यूसीन, 3 एच-मेथियोनीन, 3 एच-फेनिलएलनिन हैं। उदाहरण के लिए, प्रसवोत्तर विकास के पहले हफ्तों के दौरान चूहों के मस्तिष्क में कुल प्रोटीन के संश्लेषण का ल्यूसीन लेबल (पावलिक और जैकोबेक, 1976) का उपयोग करके अध्ययन किया गया था। हिस्टोन के संश्लेषण और प्रतिलेखन के नियमन पर उनके प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, मूल अमीनो एसिड 3 एच-लाइसिन और 3 एच-आर्जिनिन का उपयोग किया जाता है, और 3 एच-ट्रिप्टोफैन का उपयोग अम्लीय प्रोटीन के संश्लेषण का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। अमीनो एसिड लेबल का समावेशन घनत्व प्रोटीन संश्लेषण की तीव्रता से मेल खाता है, और इसलिए न्यूरॉन की कार्यात्मक गतिविधि को दर्शाता है। रेडियोऑटोग्राफिक पद्धति प्रायोगिक जोखिम के तहत विभिन्न जानवरों के ऊतकों में प्रोटीन संश्लेषण की विशेषताओं की तुलना करना संभव बनाती है, और हमें व्यक्तिगत सेल प्रकारों और सेलुलर संरचनाओं (नाभिक, सेल बॉडी, न्यूरॉन प्रक्रियाओं - एक्सोनल) के स्तर पर परिवर्तन की गतिशीलता का पता लगाने की अनुमति देती है। यातायात)।
वर्तमान में, कुछ रिसेप्टर्स के लिए रेडिओलिगैंड्स का उपयोग करते हुए अध्ययन में मस्तिष्क का अध्ययन करने के लिए अक्सर ऑटोरैडियोग्राफी का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, जानवरों और मनुष्यों के मस्तिष्क संरचनाओं में विभिन्न रिसेप्टर्स के वितरण के मानचित्रों का निर्माण किया गया।
ऑटोरैडियोग्राफी का उपयोग जैव रसायन में जैल की कल्पना करने और इम्यूनोएसेज़ (आरआईए) के संयोजन में भी किया जाता है।
संदर्भ:
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ऑटोरैडियोग्राम एक फिया, ऑटोरैडियोग्राफी, ऑटोरैडियोग्राफी , वस्तु पर रेडियोधर्मी विकिरण के प्रति संवेदनशील एक फोटोग्राफिक इमल्शन लगाकर अध्ययन के तहत किसी वस्तु में रेडियोधर्मी पदार्थों के वितरण का अध्ययन करने की एक विधि। वस्तु में निहित रेडियोधर्मी पदार्थ खुद की तस्वीरें लेना(इसके कारण नाम)। ऑटोरैडियोग्राफी की विधि भौतिकी और प्रौद्योगिकी में, जीव विज्ञान और चिकित्सा में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, जहाँ भी आइसोटोप ट्रैसर का उपयोग किया जाता है।
फोटोग्राफिक इमल्शन को विकसित करने और ठीक करने के बाद, उस पर एक छवि प्राप्त की जाती है जो अध्ययन के तहत वितरण को प्रदर्शित करती है। किसी वस्तु पर फोटोग्राफिक इमल्शन लगाने के कई तरीके हैं। एक फोटोग्राफिक प्लेट को सीधे नमूने की पॉलिश की गई सतह पर लगाया जा सकता है, या एक गर्म तरल पायस को नमूने पर लगाया जा सकता है, जो जमने पर, नमूने के साथ कसकर एक परत बनाता है और एक्सपोज़र और फोटो प्रोसेसिंग के बाद इसकी जांच की जाती है। तुलना करके रेडियोधर्मी पदार्थों के वितरण का अध्ययन किया जाता है परीक्षण और संदर्भ नमूने से फिल्म का कालापन घनत्व(तथाकथित मैक्रोरेडियोग्राफी)।
दूसरा तरीकाएक फोटोग्राफिक इमल्शन में आयनिंग कणों द्वारा गठित निशानों की गिनती में शामिल है ऑप्टिकल या इलेक्ट्रान सूक्ष्मदर्शी (माइक्रोरेडियोग्राफी). यह तरीका पहले वाले से कहीं ज्यादा संवेदनशील है। मैक्रोऑटोग्राफ प्राप्त करने के लिए पारदर्शिता और एक्स-रे इमल्शन का उपयोग किया जाता है, और माइक्रोऑटोग्राफ के लिए विशेष महीन दाने वाले इमल्शन का उपयोग किया जाता है।
ऑटोरैडोग्राफी द्वारा प्राप्त अध्ययन के तहत वस्तु में रेडियोधर्मी पदार्थों के वितरण की एक फोटोग्राफिक छवि कहलाती है ऑटोरेडियोग्राम या रेडियोऑटोग्राफ.
शरीर में रेडियोआइसोटोप के साथ लेबल किए गए यौगिकों की शुरूआत और ऑटोरैडियोग्राफी द्वारा ऊतकों और कोशिकाओं की आगे की जांच की अनुमति देता है:
- के बारे में सटीक जानकारी प्राप्त करें जो लोग प्रकोष्ठों या सेलुलर संरचनाएं, कुछ प्रक्रियाएं होती हैं,
- स्थानीय पदार्थ,
- कई प्रक्रियाओं के लिए समय पैरामीटर सेट करें।
उदाहरण के लिए, रेडियोधर्मी फॉस्फोरस और ऑटोरैडियोग्राफी के उपयोग ने बढ़ती हड्डी में गहन चयापचय की उपस्थिति का पता लगाना संभव बना दिया; रेडियोआयोडीन और ऑटोरैडोग्राफी के उपयोग ने थायरॉयड ग्रंथि की गतिविधि के पैटर्न को स्पष्ट करना संभव बना दिया; लेबल किए गए यौगिकों की शुरूआत - प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के अग्रदूत, और ऑटोरैडियोग्राफी ने इन महत्वपूर्ण यौगिकों के आदान-प्रदान में कुछ सेलुलर संरचनाओं की भूमिका को स्पष्ट करने में मदद की। ऑटोरैडियोग्राफी की विधि न केवल एक जैविक वस्तु में एक रेडियोआइसोटोप के स्थानीयकरण को निर्धारित करना संभव बनाती है, बल्कि इसकी मात्रा भी है, क्योंकि इमल्शन के कम चांदी के दानों की संख्या इसे प्रभावित करने वाले कणों की संख्या के समानुपाती होती है। मात्रात्मक विश्लेषणमैक्रोऑटोग्राफ को फोटोमेट्री के सामान्य तरीकों और माइक्रोऑटोग्राफ द्वारा किया जाता है - एक माइक्रोस्कोप चांदी के अनाज या निशान-ट्रैक के तहत गिनकर जो आयनीकरण कणों की कार्रवाई के तहत इमल्शन में उत्पन्न हुए हैं। ऑटोरैडियोग्राफी को इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के साथ सफलतापूर्वक जोड़ा जाने लगा है
