Autoradiografija. Radioautografija Metoda autoradiografije u citologiji

Autoradiografija

autoradiography, radioautography, metoda za proučavanje raspodjele radioaktivnih tvari u predmetu koji se proučava nametanjem fotografske emulzije osjetljive na radioaktivno zračenje na predmetu. Čini se da radioaktivne tvari sadržane u objektu same sebe fotografiraju (otuda i naziv). A. metoda ima široku primjenu u fizici i tehnologiji, u biologiji i medicini - svugdje gdje se koriste izotopski markeri.

Nakon razvijanja i fiksiranja fotografske emulzije, na njoj se dobiva slika koja prikazuje proučavanu distribuciju. Postoji nekoliko načina za nanošenje fotografske emulzije na objekt. Na poliranu površinu uzorka može se izravno nanijeti fotografska ploča ili se na uzorak može nanijeti topla tekuća emulzija koja, kada se skrutne, stvara sloj tijesno uz uzorak i ispituje se nakon ekspozicije i obrade fotografije. Raspodjela radioaktivnih tvari proučava se usporedbom gustoće zacrnjenja filma iz ispitnog i referentnog uzorka (tzv. makroradiografija). Druga metoda sastoji se u brojanju tragova nastalih ionizacijom čestica u fotografskoj emulziji pomoću optičkog ili elektronskog mikroskopa (mikroradiografija). Ova metoda je mnogo osjetljivija od prve. Za dobivanje makroautograma koriste se prozirne i rentgenske emulzije, a za mikroautograme posebne sitnozrnate emulzije.

Fotografska slika raspodjele radioaktivnih tvari u predmetu koji se proučava, dobivena metodom A. naziva se autoradiogram ili radioautograf.

Na riža. 12 i 3 navedeni su primjeri autoradiograma. Metodom A. može se otkriti prisutnost radioaktivnih elemenata u raznim rudama, raspodjela prirodnih radioaktivnih elemenata u tkivima biljnih i životinjskih organizama i si.

Unošenjem spojeva obilježenih radioizotopima u organizam i daljnjim ispitivanjem tkiva i stanica metodom A. moguće je dobiti precizne podatke o pojedinim stanicama ili staničnim strukturama u kojima se odvijaju određeni procesi, lokaliziraju određene tvari i utvrditi vremenske parametre niza procesa. Tako je, na primjer, korištenje radioaktivnog fosfora i A. omogućilo otkrivanje prisutnosti intenzivnog metabolizma u rastućoj kosti; korištenje radioaktivnog joda i A. omogućilo je razjašnjavanje obrazaca aktivnosti štitnjače; uvođenje obilježenih spojeva – prekursora proteina i nukleinskih kiselina, te je A. pomogao razumjeti ulogu određenih staničnih struktura u izmjeni tih vitalnih spojeva. Metoda A. omogućuje određivanje ne samo lokalizacije radioizotopa u biološkom objektu, već i njegove količine, budući da je broj reduciranih zrnaca srebra u emulziji proporcionalan broju čestica koje djeluju na nju. Kvantitativna analiza makroautografa provodi se uobičajenim metodama fotometrije (vidi Fotometrija) , i mikroautogrami - brojanjem pod mikroskopom srebrnih zrnaca ili tragova koji su nastali u emulziji pod djelovanjem ionizirajućih čestica. A. počinju se uspješno kombinirati s elektronskom mikroskopijom (Vidi Elektronska mikroskopija). Vidi također Radiografija.

Lit.: Boyd D. A. Autoradiografija u biologiji i medicini, trans. s engleskog, M., 1957.; Zhinkin L. N., Upotreba radioaktivnih izotopa u histologiji, u knjizi: Radiotracers in histology, L., 1959, str. 5-33; Perry R., Kvantitativna autoradiografija, Metode u staničnoj fiziologiji, 1964., v. I, pogl. 15, str. 305-26 (prikaz, ostalo).

N. G. Hruščov.

Riža. 2. Autoradiogram (print) koji prikazuje raspodjelu fosfora (32 P) u lišću rajčice. Biljka je prethodno stavljena u otopinu koja je sadržavala radioaktivni fosfor. Svijetla područja odgovaraju povišenim koncentracijama radioaktivnog izotopa; vidi se da je fosfor koncentriran na stabljici i u žilnim dijelovima lista.

Riža. 1. Mikroradiogram uzorka nikla. Proučava se difuzija kositra obilježenog radioaktivnim izotopom 113 Sn u niklu. Raspodjela radioaktivnog kositra pokazuje da se difuzija uglavnom događa duž granica zrna nikla.

Velika sovjetska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija. 1969-1978 .

Sinonimi:

Pogledajte što je "autoradiografija" u drugim rječnicima:

- (od auto ... i radiografija) metoda snimanja raspodjele radioaktivnih tvari u objektu. Na površinu (rez) nanosi se film s emulzijom osjetljivom na zračenje. Radioaktivne tvari, takoreći, slikaju same sebe ... ... Veliki enciklopedijski rječnik

- (radioautografija), metoda za mjerenje raspodjele radioakt. c c u predmetu koji se proučava (prema vlastitom zračenju), a sastoji se u nanošenju sloja nuklearne fotografske emulzije na njega. Raspodjela je određena gustoćom razvijenog crnjenja ... ... Fizička enciklopedija

Metoda proučavanja raspodjele radioaktivnih tvari (izotopa) u predmetu ili spojevima koji se proučavaju. Sastoji se od nametanja na predmet (ili, na primjer, kromatogram) fotografske emulzije osjetljive na radioaktivno zračenje i dobivanje otiska, ... ... Mikrobiološki rječnik

Post., broj sinonima: 4 autoradiografija (2) makroautoradiografija (1) ... Rječnik sinonima

Autoradiografija. Vidi radioautogram. (Izvor: "Englesko-ruski eksplanatorni rječnik genetičkih pojmova". Arefiev V.A., Lisovenko L.A., Moskva: Izdavačka kuća VNIRO, 1995.) ... Molekularna biologija i genetika. Rječnik.

autoradiografija- Metoda proučavanja distribucije radioaktivnog. komponente u uzorku koji se proučava vlastitim zračenjem nametanjem na uzorak osjetljiv na radioaktivni čin. emulzijsko zračenje. Raspodjela je određena gustoćom razvijenog crnjenja ... ... Tehnički prevoditeljski priručnik

Autoradiografija- * autoradiografija * autoradiografija vidi ... Genetika. enciklopedijski rječnik

- (od auto ... i radiografija), metoda snimanja raspodjele radioaktivnih tvari u objektu. Na površinu (rez) nanosi se film s emulzijom osjetljivom na zračenje. Radioaktivne tvari, takoreći, slikaju same sebe ... ... enciklopedijski rječnik

knjige

Autoradiography in Biology and Medicine, J. Boyd, Knjiga pripada jednom od tvoraca metode autoradiografije. Prvih osam poglavlja posvećeno je teoriji pitanja. Razmatraju teoriju fotografskog procesa, svojstva i značajke ... Kategorija: Osnove medicinskih znanja Izdavač:

Radioautoografija je relativno nova metoda koja je neizmjerno proširila mogućnosti svjetlosne i elektronske mikroskopije. Ovo je vrlo suvremena metoda, zahvaljujući razvoju nuklearne fizike, koja je omogućila dobivanje radioaktivnih izotopa raznih elemenata. Za radioautografiju, posebno izotope onih elemenata koje koristi stanica ili se mogu vezati na tvari koje koristi stanica, a koji se mogu davati životinjama ili dodavati kulturama u količinama koje ne ometaju normalan stanični metabolizam. Budući da radioaktivni izotop (ili njime označena tvar) sudjeluje u biokemijskim reakcijama na isti način kao i njegov neradioaktivni dvojnik, a istovremeno emitira zračenje, put izotopa u tijelu može se pratiti pomoću različitih metoda za otkrivanje radioaktivnost. Jedan od načina otkrivanja radioaktivnosti temelji se na njezinoj sposobnosti da djeluje na fotografski film poput svjetlosti; ali radioaktivno zračenje prodire kroz crni papir koji se koristi za zaštitu filma od svjetlosti i ima isti učinak na film kao i svjetlost.

Kako bi se na preparatima namijenjenim proučavanju pomoću svjetlosnog ili elektronskog mikroskopa moglo detektirati zračenje koje emitiraju radioaktivni izotopi, preparati se u tamnoj prostoriji prekrivaju posebnom fotografskom emulzijom, nakon čega se ostavljaju neko vrijeme u mraku. Zatim se stakalca razvijaju (također u mraku) i fiksiraju. Područja lijeka koja sadrže radioaktivne izotope utječu na emulziju koja leži iznad njih, u kojoj se pod djelovanjem emitiranog zračenja pojavljuju tamna "zrnca". Tako dobivaju radio autograme (od grč. radio- blistav automobili- ja i grafo- pisati).

U početku su histolozi imali samo nekoliko radioaktivnih izotopa; na primjer, mnoge rane studije koje su koristile autoradiografiju koristile su radioaktivni fosfor. Kasnije je korišteno mnogo više tih izotopa; Posebno široku primjenu našao je radioaktivni izotop vodika, tricij.

Autoradiografija je bila i još uvijek se vrlo široko koristi za proučavanje gdje i kako se odvijaju određene biokemijske reakcije u tijelu.

Kemijski spojevi obilježeni radioaktivnim izotopima koji se koriste za proučavanje bioloških procesa nazivaju se prekursori. Prekursori su obično tvari slične onima koje tijelo prima iz hrane; služe kao građevni blokovi za izgradnju tkiva i ugrađeni su u složene komponente stanica i tkiva na isti način na koji su u njih ugrađeni neoznačeni građevni blokovi. Komponenta tkiva u koju je ugrađen obilježeni prekursor i koja emitira zračenje naziva se produkt.

Stanice uzgojene u kulturi, iako iste vrste, bit će u različitim fazama staničnog ciklusa u bilo kojem trenutku, osim ako se posebno ne vodi računa o sinkronizaciji njihovih ciklusa. Međutim, ubrizgavanjem tritij-timidina u stanice i zatim izradom autograma, moguće je odrediti trajanje različitih faza ciklusa. Vrijeme početka jedne faze - mitoze - može se odrediti bez obilježenog timidina. Da bi se to postiglo, uzorak stanica iz kulture se promatra u fazno-kontrastnom mikroskopu, što omogućuje izravno praćenje tijeka mitoze i postavljanje njezinog vremena. Trajanje mitoze je obično 1 sat, iako u nekim tipovima stanica traje i do 1,5 sat.

Radioautografska metoda

Radioautografija, definicija, povijest.

Metoda autoradiografije temelji se na uvođenju spoja "označenog" radioaktivnim atomom u predmet koji se proučava i identifikaciji mjesta njegovog uključivanja fotografskom registracijom zračenja. Osnova za dobivanje slike je učinak ionizirajućih čestica nastalih tijekom raspada radioaktivnog atoma na nuklearnu fotografsku emulziju koja sadrži kristale srebrnog halida.

Otkriće metode autoradiografije izravno je povezano s otkrićem fenomena radioaktivnosti. Godine 1867. objavljeno je prvo opažanje o učinku uranovih soli na srebrove halogenide (Niepce de St.Victor). Godine 1896. Henry Becquerel promatrao je osvjetljavanje fotografske ploče solima urana bez prethodnog izlaganja svjetlu. Ovaj eksperiment se smatra trenutkom otkrića fenomena radioaktivnosti. Autoradiografiju primijenjenu na biološki materijal prvi su upotrijebili Lacassagne i Lattes (Lacassagne, Lattes 1924) 1920-ih; histološki blok iz raznih organa životinja nakon unošenja izotopa pritisnut je ravnom stranom na rendgensku ploču i eksponiran. Histološki presjek je pripremljen unaprijed i podvrgnut standardnom postupku bojenja. Dobiveni autogram proučavan je odvojeno od presjeka. Ova metoda omogućuje procjenu intenziteta ugradnje izotopa u biološki uzorak. U 1940-ima, Leblond je koristio autoradiografiju da demonstrira distribuciju izotopa joda u dijelovima štitnjače (Leblond C.P. 1943).

Prvi pokušaji kombiniranja autoradiografije i elektronske mikroskopije učinjeni su 1950-ih (Liquir-Milward, 1956). Elektronsko mikroskopska autoradiografija je poseban slučaj konvencionalne autoradiografije, u kojoj se također broje zrnca srebra i uzima u obzir njihova distribucija. Posebnost metode je korištenje vrlo tankog sloja emulzije. Trenutno je postignuta razlučivost od oko 50 nm, što je 10-20 puta više nego kod svjetlosnog mikroskopa.

Trenutno je metoda autoradiografije dopunjena mogućnošću automatske procjene broja zrnaca srebra pomoću video analizatora. Često se za pojačavanje tag signala (u pravilu su to visokoenergetski izotopi) koriste različite vrste scintilatora, nataloženih na ploče (fosforno pojačavajuće sito) ili impregniranih u emulziju (PPO) - u ovom slučaju , emisija fotona osvjetljava konvencionalnu fotografsku ploču ili film.

Fotografski princip dobivanja slike, fotografska emulzija

U radiografskoj studiji ulogu detektora nuklearnog raspada ima fotografska emulzija u kojoj pri prolasku ionizirajuće čestice ostaje latentna slika koja se zatim otkriva tijekom razvijanja, slično kao kod obične fotografske slike.

Foto emulzija je suspenzija mikrokristala srebrnog halida u želatini. Mikrokristali imaju strukturne nedostatke koji se nazivaju centri osjetljivosti. Prema Gurney-Mott modelu, ti poremećaji u ionskoj rešetki kristala mogu uhvatiti elektrone koji se oslobađaju kada alfa ili beta čestica prođe kroz vodljivi pojas kristala, uslijed čega se ion pretvara u atom. . Rezultirajuća latentna slika može se otkriti postupkom koji pretvara aktivirane kristale srebrnog halida u zrnca metalnog srebra (taj se proces naziva kemijsko razvijanje). Bilo koji agens s dovoljnom reducirajućom aktivnošću može se koristiti kao razvijač (obično se metol, amidol ili hidrokinon koriste u fotografiji i autoradiografiji). Nakon izlaganja izloženih kristala, preostali mikrokristali srebrnog halida uklanjaju se iz emulzije fiksativom (obično hiposulfitom). Nuklearne fotografske emulzije karakteriziraju razlučivost (zrnatost) i osjetljivost. Prvi je određen veličinom mikrokristala soli srebra i obrnuto je proporcionalan potonjem. Fotografsku emulziju karakterizira smanjena osjetljivost na vidljivo svjetlo, ali rad s njom ipak mora biti u mraku kako bi se isključila pojava artefakata.

Emulzija se može nanositi na lijek u obliku gotovog filma s podlogom ili uranjanjem lijeka u zagrijanu tekuću emulziju – tako se dobije tanak jednoličan sloj koji se razvija na uobičajeni način. Prije nanošenja emulzije za svjetlosnu mikroskopiju stakalce se obično oboji željenom histološkom bojom, ali blijeđom nego inače, kako bi se omogućilo brojanje zrnaca srebra na svim područjima. Lijek je izložen određeno vrijeme, zatim se razvija.

Izotopi koji se koriste u autoradiografiji.

U autoradiografiji, ovisno o ciljevima istraživanja i dostupnim materijalima, mogu se koristiti različiti izotopi. Slika koju stvara ionizirajuća čestica na nuklearnoj fotografskoj emulziji ovisi o energiji čestice i vrsti njezine interakcije s materijom.

Alfa čestice koje emitiraju identične radioaktivne jezgre imaju istu energiju ( E) i iste duljine puta ( R) , povezana sljedećom relacijom:

R = kE3/2

Gdje k – konstanta koja karakterizira medij u kojem se čestice šire. Raspon čestica u srcu određen je njegovom gustoćom i elementarnim sastavom. Bragg-Klymenova relacija omogućuje procjenu raspona u tvari s atomskom masom A i gustoćom pomoću raspona alfa čestica u zraku (R0) d:

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

Budući da je ionizacijska moć alfa čestica vrlo visoka, to olakšava fotografsku registraciju distribucije izotopa, a također omogućuje korištenje neemulzijskih materijala za registraciju. Trag alfa čestica koje emitira jedan izvor, na autogramima, izgleda kao snop ravnih segmenata, obično dugih 15-50 mikrona, koji izviru iz jedne točke, što vam omogućuje da točno lokalizirate mjesto uključivanja radioaktivne oznake. Međutim, alfa čestice emitiraju izotopi s velikim atomskim brojevima, što ograničava njihovu upotrebu kao biološke oznake.

Tragovi alfa čestica često se opažaju na histološkim radiografijama kao artefakt - rezultat samozračenja izotopa u staklu.

Beta zračenje karakterizira kontinuirani spektar početne energije čestica - od nule do E max određenog za svaki izotop. Oblici spektra se značajno razlikuju. Dakle, najvjerojatnija energija čestica koje emitira tritem je 1/7 E max, 14C - oko ¼, 32P - oko 1/3. Maksimalna energija beta zračenja raznih izotopa varira od 18 keV do 3,5 MeV – u znatno širem rasponu od alfa zračenja. Maksimalna energija je u pravilu veća za kratkoživuće izotope.

Prolazak beta čestica i monoenergetskih elektrona kroz tvar prate dvije glavne vrste interakcija. U interakciji s elektronom koji kruži, čestica mu može prenijeti energiju dovoljnu da ionizira atom (ukloni elektron iz orbite). U rijetkim slučajevima ta je energija toliko visoka da se može uočiti trag otpuštenog elektrona. Zbog jednakosti masa čestice i elektrona dolazi do odstupanja od početnog gibanja. Interakcija drugog tipa, s atomskim jezgrama, dovodi do pojave kočnog rendgenskog zračenja. Iako potonje nije registrirano emulzijom, čin interakcije čestice s jezgrom može se detektirati oštrim prekidom putanje.

Ponavljana interakcija s kružećim elektronima dovodi do zakrivljenosti putanje, koja obično izgleda kao vijugava linija, osobito u završnom dijelu, kada se brzina čestice smanjuje, a snaga ionizacije povećava. Duljina putanje primjetno premašuje udaljenost od početne do završne točke staze – zaleta. Iz tog razloga čak i monoenergetske elektrone karakterizira prisutnost raspona raspona ograničenih odozgo s R max, što je tipično za ovo zračenje. Zbog nižih ionizacijskih gubitaka, beta čestice je teže otkriti nego alfa čestice. Oni ne stvaraju kontinuirane tragove (osim najmekšeg zračenja tricija - međutim, u ovom slučaju, vjerojatnost prolaska kroz više od jednog kristala emulzije je mala), gustoća i broj razvijenih kristala varira unutar različitih granica. Domet beta čestice u drugom elementu može se procijeniti iz formule:

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

U širokom rasponu vrijednosti E max najveća kilometraža povezana je s maksimalnom energijom odnosom:

R m= 412 E max 1,265 – 0,0954 lnE max

Razlika u rasponima, sposobnosti ionizacije i gustoći razvijenih kristala emulzije za čestice s različitim energijama može se koristiti za razlikovanje raspodjele elemenata ako se njihovi izotopi značajno razlikuju u E max, kao u slučaju tricija i 14C. Diskriminacija raspodjele dvaju izotopa provodi se nanošenjem dva sloja emulzije na uzorak, prvi sloj registrira pretežno meko zračenje, drugi - tvrdo. Prema nekim radovima, različiti izotopi mogu se pouzdano razdvojiti iz veličine razvijenih kristala emulzije - kristali zahvaćeni beta česticom tricija, koja ima veću moć ionizacije, su veći.

Elektroni unutarnje konverzije nastaju kada se gama kvant s vrlo niskom energijom zračenja apsorbira i elektron se ukloni iz unutarnje ljuske atoma. Ovi elektroni su slični mekim beta česticama, ali za razliku od potonjih, oni su monoenergetski. Prisutnost unutarnjih pretvorbenih elektrona omogućuje korištenje izotopa kao što je 125I.

Trenutno se najčešće koriste izotopi koji emitiraju beta čestice. U pravilu, tricij se koristi za označavanje u histološkim studijama. Prvi autogrami koji su koristili tricij napravljeni su još 1950-ih (Fitzgerald et al. 1951.), ali njegova široka upotreba započela je nakon što je timidin obilježen tricijem dobiven u laboratoriju Brookhaven. Budući da je vodik dio svih organskih tvari, pomoću tricija možete dobiti razne spojeve koji nose radioaktivnu oznaku. Što je niža energija emitirane čestice, to je kraći trag koji ona ostavlja kada se kreće u fotografskoj emulziji, te je točnije moguće lokalizirati lokaciju označenog atoma. Duljina puta beta čestica tricija je oko 1-2 μm, najvjerojatnija energija je 0,005 MeV, a staza se u većini slučajeva sastoji od jednog zrna srebra, što omogućuje lokalizaciju izvora zračenja ne samo u relativno velikim ćelijskim strukturama, kao što je jezgra, ali iu pojedinim kromosomima.

Unošenjem "obilježenih" metabolita u tijelo moguće je pratiti ugradnju izotopa u stanice životinjskih tkiva, što omogućuje proučavanje raznih biokemijskih procesa u živom organizmu.

Dobivanje apsolutnih podataka - koncentracija označene tvari u predmetu koji se proučava rijetko je cilj radioautografskog istraživanja, za to je potrebno poznavati niz uvjeta čije je određivanje teško. Stoga se kvantitativna radioautografska istraživanja obično provode usporedbom koncentracije srebrnih zrnaca nad ispitivanim objektom i kontrolom, dok se kontrolni podaci prikladno uzimaju kao jedan, odnosno 100%.

Karakteristike nekih korištenih izotopa

u radioautografiji bioloških objekata

Radioautografska metoda

Radioautografija, definicija, povijest.

Fotografski princip dobivanja slike, fotografska emulzija

Izotopi koji se koriste u autoradiografiji.

Alfa čestice koje emitiraju identične radioaktivne jezgre imaju istu energiju ( E) i iste duljine puta ( R) , povezana sljedećom relacijom:

R = kE 3/2

Gdje k – konstanta koja karakterizira medij u kojem se čestice šire. Raspon čestica u srcu određen je njegovom gustoćom i elementarnim sastavom. Bragg-Klymenova relacija omogućuje procjenu dometa alfa čestica u zraku (R 0) u tvari s atomskom masom A i gustoćom d:

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

Tragovi alfa čestica često se opažaju na histološkim radiografijama kao artefakt - rezultat samozračenja izotopa u staklu.

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

U širokom rasponu vrijednosti E max najveća kilometraža povezana je s maksimalnom energijom odnosom:

R m= 412 E max 1,265 – 0,0954 lnE max

Razlika u rasponima, sposobnosti ionizacije i gustoće razvijenih kristala emulzije za čestice s različitim energijama može se koristiti za razlikovanje raspodjele elemenata ako se njihovi izotopi značajno razlikuju u E max, kao u slučaju tricija i 14 C. Diskriminacija raspodjela dvaju izotopa provodi se nanošenjem na uzorak dva sloja emulzije, prvi sloj registrira pretežno meko zračenje, drugi - tvrdo. Prema nekim radovima, različiti izotopi mogu se pouzdano razdvojiti iz veličine razvijenih kristala emulzije - kristali zahvaćeni beta česticom tricija, koja ima veću moć ionizacije, su veći.

Unošenjem "obilježenih" metabolita u tijelo moguće je pratiti ugradnju izotopa u stanice životinjskih tkiva, što omogućuje proučavanje raznih biokemijskih procesa u živom organizmu.

Karakteristike nekih korištenih izotopa

u radioautografiji bioloških objekata

Beta-čestice radioaktivnog fosfora sposobne su preletjeti udaljenosti do nekoliko milimetara u nuklearnoj emulziji, staza se sastoji od desetaka rijetko lociranih čestica srebra - na primjer, radioaktivni fosfor može se koristiti samo za proučavanje distribucije izotopa u tkivima , ne može se utvrditi lokalizacija u pojedinim staničnim strukturama.

Radioaktivni sumpor i ugljik mogu se koristiti za lokalizaciju izotopa u pojedinačnim stanicama, pod uvjetom da su velike ili dovoljno razmaknute, što se može postići u razmazima krvi ili suspenzijama stanica.

Pogreške rezolucije i metode, pogreške metode.

geometrijska greška– zbog činjenice da se emitirana čestica može usmjeriti pod bilo kojim kutom u odnosu na površinu fotosloja. Posljedično, zrno srebra u fotosloju ne mora biti smješteno točno iznad radioaktivnog atoma, već više ili manje pomaknuto ovisno o smjeru gibanja čestice i duljini puta (energiji).

foto buba nastaje zbog činjenice da je zrno srebra, koje se sastoji od tisuća metalnih atoma, puno veće od radioaktivnog atoma. Stoga se lokalizacija manjeg objekta mora prosuditi na temelju položaja većeg.

Pri korištenju tricija, koji se odlikuje niskom energijom (kilometražom) emitiranih čestica i nuklearnih fotografskih emulzija s malom veličinom zrna, razlučivost metode autoradiografije nalazi se unutar razlučivosti optičkih sustava - 1 μm. Dakle, ove pogreške nemaju značajan utjecaj na rezultat.

Za bolju rezoluciju potrebno je smanjiti debljinu reza, sloja emulzije i razmak između njih. Uzorak treba biti malo podeksponiran.

Učinak autoapsorpcije: Broj zrnaca srebra ovisi o stupnju apsorpcije zračenja od strane staničnih struktura, zbog malog dometa i niske energije beta čestica njihova apsorpcija u tkivima je prilično velika, što može dovesti do gubitka oznake, pa je pitanje debljina sekcija postaje važna. Pokazalo se da je broj zrnaca srebra proporcionalan radioaktivnosti tkiva samo kod debljine kriške ne veće od 5 mikrona.

Relativni broj beta čestica koje su prošle kroz apsorberski sloj debljine x može se procijeniti prema Baerovom zakonu -

N x/N 0 = e - m x

Gdje je m koeficijent apsorpcije (recipročna vrijednost debljine sloja, tijekom čijeg prolaska se broj čestica smanjuje u e jednom. Vrijednost koeficijenta apsorpcije može se približno procijeniti iz vrijednosti R m(maksimalni raspon), poznat za sve izotope, korištenjem relacije m R m= 10, što vrijedi za ne prejako zračenje.

Ako u sloju jedinične debljine u jedinici vremena ima n čestica koje se kreću prema površini, tada u uzorku debljine x površina će dosegnuti N čestica:

Pozadina i artefakti: Pogrešku u mjerenju mogu unijeti i mehanički utjecaji - ogrebotine, pukotine emulzije koje dovode do stvaranja latentne slike i pozadinsko zračenje, što se mora uzeti u obzir pri obradi autograma. Pozadina se uzima u obzir brojanjem zrna srebra u praznom području preparata. Pogreške se unose i kao rezultat histološke obrade rezova - ožičenje za alkohole (dehidracija), ugradnja parafina, bojenje. Ovi postupci mogu utjecati na veličinu i omjer staničnih struktura.

Učinak zračenja obilježenih metabolita: Zbog niske energije zračenja, tricij uzrokuje značajnu ionizaciju u stanici, puno veću od učinka zračenja beta čestica ugljika. Kao rezultat, s produljenim djelovanjem obilježenog spoja, na primjer, 3H-timidina, stanice se uništavaju i umiru, što dovodi do zaustavljanja rasta tkiva. Prije svega, spermatogeneza je poremećena. Postoje dokazi o mutagenim i kancerogenim učincima obilježenih metabolita. Uočene citološke promjene sastoje se u poremećaju prolaska mitotskog ciklusa stanica, promjenama ploidije stanica i pojavi kromosomskih aberacija. Ali, očito, štetni učinak izotopa na stanice može značajno utjecati na rezultate studije samo u uvjetima dugog eksperimenta.

Kvantifikacija radioaktivnosti

U pravilu se u pokusu ne određuje apsolutna, već relativna količina uključenog izotopa. Stupanj uključenosti oznake može se procijeniti na dva načina - denzitometrijski - što je više primjenjivo na makroautografe i izravno brojanje zrna srebra preko predmeta. Ovaj dugotrajni postupak trenutno se može izvesti pomoću računala. Digitalna slika histološkog preparata obrađuje se posebnim softverom kako bi se na njoj automatski istaknule stanice i stanične strukture te izbrojao broj zrnaca srebra. Ako se postavlja pitanje kvantitativne procjene, potrebno je uključiti koncept učinkovitosti. Najčešće se pod učinkovitošću podrazumijeva broj zrnaca srebra nastalih tijekom registracije jednog radioaktivnog raspada. Na učinkovitost metode utječu mnogi čimbenici, prvenstveno debljina predmeta i emulzije.

U studijama koje su koristile scintilacijski brojač, utvrđena je visoka korelacija između prosječnog broja dezintegracija u minuti i broja zrnaca srebra. Prema Huntu (Hunt i Foote, 1967), stvaranje jednog zrna u emulziji korištenoj u eksperimentu odgovara 5,8 radioaktivnih raspada, tj. učinkovitost metode je 17,8%.

Za kvantificiranje tricija u makroskopskim preparatima mogu se koristiti uzorci sa standardnom aktivnošću koji se postavljaju na isti autogram.

Točna procjena radioaktivnosti uspoređivanih bioloških objekata vrlo je teška.

Klasičan primjer radioautografskog istraživanja je rad na akumulaciji 32 P u DNK stanica korijena konjskog graha (Howard i Pelc, 1953.). U ovom pokusu prvi put je pokazano podjela mitotskog ciklusa na četiri razdoblja (mitoza - M, G 1 - predsintetsko razdoblje, S - sinteza DNA, premitotsko razdoblje G 2), da razdoblje sinteze DNA zauzima ograničeno vrijeme. dio interfaze, vremenski odvojen od početka i kraja mitoze. Podaci Howarda i Pelka kasnije su našli potvrdu u preciznijim eksperimentima s specifičnim prekursorom DNA, 3H-timidinom.

Metode za procjenu sinteze proteina. Najčešći prekursori za procjenu ukupne sinteze proteina u radioautografskim studijama su 3H-leucin, 3H-metionin, 3H-fenilalanin. Na primjer, sinteza ukupnih proteina u mozgu štakora tijekom prvih tjedana postnatalnog razvoja proučavana je pomoću leucinske oznake (Pavlik i Jakoubek, 1976.). Za proučavanje sinteze histona i njihov učinak na regulaciju transkripcije koriste se bazične aminokiseline 3H-lizin i 3H-arginin, a 3H-triptofan za proučavanje sinteze kiselih proteina. Gustoća uključivanja aminokiselinske oznake odgovara intenzitetu sinteze proteina i stoga odražava funkcionalnu aktivnost neurona. Radioautografska metoda omogućuje usporedbu karakteristika sinteze proteina u različitim životinjskim tkivima pod eksperimentalnim izlaganjem, te praćenje dinamike promjena na razini pojedinih vrsta stanica i staničnih struktura (jezgra, tijelo stanice, neuronski procesi – aksonski). prijevoz).

Trenutno se autoradiografija često koristi za proučavanje mozga u studijama koje koriste radioligande za određene receptore. Tako su konstruirane karte raspodjele različitih receptora u moždanim strukturama životinja i ljudi.

Autoradiografija se također koristi za vizualizaciju gelova u biokemiji iu kombinaciji s imunotestovima (RIA).

Reference:

1. Epifanova O.I. i dr. Radio autogram M., Viša škola, 1977

2. Sarkisov D.S. Perov Yu.L. Mikroskopska tehnika M.: "Medicina", 1996

3. Rogers A.W. Praktična autoradiografija, Amersham UK, 1982

4.Bokshtein S.Z. Ginzburg S.S. i dr. Elektronsko-mikroskopska autoradiografija u znanosti o metalu M., "Metalurgija"

Autoradiogram a fija, autoradiografija, autoradiografija , metoda za proučavanje raspodjele radioaktivnih tvari u predmetu koji se proučava nametanjem fotografske emulzije osjetljive na radioaktivno zračenje na objektu. Radioaktivne tvari sadržane u predmetu slikajući sami sebe(otuda naziv). Metoda autoradiografije ima široku primjenu u fizici i tehnici, u biologiji i medicini, gdje god se koriste izotopski markeri.

Druga metoda sastoji se u brojanju tragova nastalih ionizirajućim česticama u fotografskoj emulziji, pomoću optički ili elektronski mikroskop (mikroradiografija). Ova metoda je mnogo osjetljivija od prve. Za dobivanje makroautograma koriste se prozirne i rentgenske emulzije, a za mikroautograme posebne sitnozrnate emulzije.

Fotografska slika raspodjele radioaktivnih tvari u predmetu koji se proučava, dobivena autoradiografijom, naziva se autoradiogram ili radioautograf.

Unošenje radioizotopima obilježenih spojeva u organizam i daljnji pregled tkiva i stanica autoradiografijom omogućuje:

dobiti točne informacije o koji Stanice ili stanične strukture, događaju se određeni procesi,
lokalizirane tvari,
postaviti vremenske parametre za brojne procese.

Na primjer, korištenje radioaktivnog fosfora i autoradiografije omogućilo je otkrivanje prisutnosti intenzivnog metabolizma u rastućoj kosti; korištenje radiojoda i autoradiografije omogućilo je razjašnjavanje obrazaca aktivnosti štitnjače; uvođenje obilježenih spojeva - prekursora proteina i nukleinskih kiselina, te autoradiografija pomogla je razjasniti ulogu pojedinih staničnih struktura u izmjeni ovih vitalnih spojeva. Metoda autoradiografije omogućuje određivanje ne samo lokalizacije radioizotopa u biološkom objektu, već i njegove količine, budući da je broj reduciranih zrnaca srebra emulzije proporcionalan broju čestica koje utječu na nju. Kvantitativna analiza Makroautografi se izvode uobičajenim metodama fotometrije, a mikroautogrami - brojanjem pod mikroskopom srebrnih zrnaca ili tragova koji su nastali u emulziji pod djelovanjem ionizirajućih čestica. Autoradiografija se počinje uspješno kombinirati s elektronskom mikroskopijom

Kategorije

Izbor urednika

Autoradiografija. Radioautografija Metoda autoradiografije u citologiji

Pogledajte što je "autoradiografija" u drugim rječnicima:

knjige

traži

Pretplata

Popularni unosi

Posljednje bilješke