核技术应用及进展(同位素示踪)..pptVIP

同位素示踪Isotopic Tracer  重 点 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 应用放射性同位素对普通原子或分子加以标记，利用高灵敏，无干扰的放射性测量技术研究被标记物所显示的性质和运动规律，以便追踪发生的过程、运行状况或研究物质结构等的科学手段。 1 同位素示踪的定义 用示踪原子标记待研究的物质，追踪其化学变化或在有机体内的运动规律。 将示踪原子与待研究物质完全混合。然后追踪示踪原子。比如，研究河流中泥沙迁移规律，山坡地上水土流失规律，管道中液体的输运过程等。 1 同位素示踪的定义 将示踪原子加入待研究对象中，然后跟踪。比如炼铁高炉炉衬烧损程度的监测等。 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 2 同位素示踪的原理 化学标记：放射性示踪核素处于被研究系统组分相同的化合物中，跟踪特定元素的运动，反应或代谢过程，以得出关于该系统化学变化的信息。 2 同位素示踪的原理 物理标记：放射性示踪核素不是被追踪系统的基本部分，而是以某种方式附着在被研究的对象或介质上，它的辐射可以用某种方法被探测，但其化学性质表现并不重要。 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