核技术应用及进展（3同位素示踪）.pptVIP

同位素示踪Isotopic Tracer  重 点 1. 《同位素技术》 彭根元等，北京农业大学出版社， 1994 2.《Handbook of Radioactivity Analysis》 L’Annunziata M F, Academic Press, 1998 IAEA, Laboratory Training Manual on the Use of Nuclear and Associated Techniques in Pesticide Research, IAEA, 1991 3. 《核技术生物学应用》 陈舜华等，中山大学出版社， 1992 4. 《示踪技术在鱼类、水产生物科学中应用》 陈舜华，1991 5. 《实用放射防护教程》 王金鹏等，山东人民出版社，2000年 0 示踪的定义 0 示踪的定义 0 示踪的定义 0 示踪的定义 0 示踪的定义 1 同位素示踪的定义 1 同位素示踪的定义 1 同位素示踪的定义 1 同位素示踪的定义 2 同位素示踪的原理 2 同位素示踪的原理 3 同位素示踪的发展史 “tracer”的概念是G. de Hevesy (赫维西)在1923年提出的。 1911年， Hevesy在英国卢瑟福实验室工作期间，因怀疑女房东总是把剩菜改头换面之后给他吃。于是，他在剩菜中放上微量的放射性钍(Th)，然后在下一次的菜中检验是否有放射性，结果他每次都能准确地判断出他所吃的菜是剩菜还是新菜。 3 同位素示踪的发展史 1923年，Hevesy在丹麦玻尔实验室工作期间，将豆科植物浸泡在含有天然放射性核素210Pb(RaD)和212Pb(ThB)的铅盐溶液中，研究植物吸收铅的机制(分布和转移)。结果发现：铅全部被吸附在根部。 3 同位素示踪的发展史 1934年，Curie夫妇发现人工放射现象，获得具生物意义的32P、45Ca等。 32P示踪：1935年，将32P注入大白鼠中，证明骨骼中的矿物质成分会再补充。1936年， Lawrence JH Lawrence兄弟将人工放射性同位素P-32注射入人体进行白血病的治疗。 3 同位素示踪的发展史 1940年，Ruben等用18O示踪发现光合作用O2来自于水的光解。 14C示踪： 1949年，Calvin用14C揭示了光合作用，表明植物根部也能够发生光合作用。 3 同位素示踪的发展史 1952年，Hershey和Chase使用35S和32P双标记噬菌体感染实验证明DNA是遗传信息的载体，在50年代还利用14C确定了光合作用最初产物是PGA，并提出了卡尔文循环。 60年代，使用14C、13C、18O等，发现了植物光呼吸作用。 1977年，Sanger等采用放射性标记技术和ARG技术，成功地进行了DNA序列测定。 …… 4 放射性示踪法的特点 灵敏度高 目前，化学分析只能达到10-9g(很难达到10-12g) 可探测1nCi,或10-14?10-18g，从1015个非放射性原子中查出一个放射性原子 比重量分析天平敏感107-108倍 测量简便、易分辨 不受非放杂质干扰，活体研究，体外测量 4 放射性示踪法的特点 提供原子、分子水平的研究手段 微观作用机理、动态变化过程 合乎生理条件 不扰乱体内生理过程的平衡状态 定位、定量准确 核显像技术，组织器官、细胞、亚细胞水平定量定位 5 同位素示踪技术的关键 选好示踪剂(TRACER) 一种带有特殊标记的物质，当它加入到被研究对象中后，人们可根据其运动和变化来洞悉原来不易或不能辨认的被研究对象的运动和变化规律。 同位素化学性质相同，可正确反映研究对象在物理、化学和生物过程中的性质和行为。 核素的放射特性不改变物质的物理和化学性质。 选好显象剂(IMAGING AGENT)或核素测量技术 5.1 放射性示踪剂的选择 放射性核素：天然58种，人工约1300种。 大多数放射性核素不能用作放射性示踪剂。原因：制备困难、半衰期不合适、放射性不足。 5.1 放射性示踪剂的选择 放射性示踪剂的选择依据： 放射性半衰期 辐射类型和能量 放射性比活度 放射性核素的纯度 放射性核素的毒性 示踪剂的生物半衰期 5.1 放射性示踪剂的选择 一、放射性半衰期 一般要选择最适宜的半衰期τ的放射性同位素，使τ足够长，从而使衰变校正有意义或干脆不必作衰变校正，同时又要足够短，能较安全地进行示踪实验，并使得放射性废物容易处理。 5.1 放射性示踪剂的选择 一、放射性半衰期 在实际工作中，使用的放射性同位素的半衰期应该与实验需要持续的时间t相适应，如对于某个实验： 当t／τ＝0.0