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放射性示蹤法
鎖定
- 中文名
- 放射性示蹤法
- 外文名
- radioactive tracer method
- 應用領域
- 化學、生物學、生物化學等方面
- 涉及學科
- 核化學、生物學、生物化學
- 過 程
- 標記、追蹤
- 關 鍵
- 示蹤原子或標記原子
放射性示蹤法定義介紹
放射性示蹤法（radioactive tracer method） 由於放射性核素不斷髮出輻射，無論它運動到哪裏，都很容易用探測器探知它的下落，因此可以用作示蹤物來辨別其他物質的運動情況和變化規律。這種放射性示蹤物稱為示蹤原子或標記原子
[2]
。
放射性示蹤法原理
示蹤的應用，隱含着兩個假定：一是放射性核素和它的穩定同位素化學性質相同；二是研究對象的化學特性不受放射性衰變的影響。第一個假定僅當同位素的質量效應很重要時才是不正確的，。第二個假定，只要示蹤物的濃度很小就是正確的。
放射性示蹤法特點
可探測<1 nCi, 10-14~10-13 g ；化學分析只能達到10-9 g。
2、測量簡便、易分辨
不受非放雜質干擾，活體研究，體外測量。
3、提供原子、分子水平的研究手段
微觀作用機理、動態變化過程。
4、合乎生理條件
不擾亂體內生理過程的平衡狀態 。
5、能定位
核顯像技術，組織器官、細胞、亞細胞水平定量定位。
放射性示蹤法特性
化學性質完全相同，但同位素化學性質相同，可正確反映研究對象在物理、化學和生物過程中的性質和行為，而且核素的放射特性不改變物質的物理和化學性質
[4]
。
放射性示蹤劑的選擇
1、放射性半衰期
2、輻射類型和能量
β探測效率高，易於防護； 32P; 14C, 3H
γ穿透性好， 100-600 keV; 99mTc, 111In, 201Tl
3、放射性比活度
原始比活度足夠高；
4、放射性核素的純度
檢驗放射性純度和放射化學純度；提純
5、放射性核素的毒性
儘量選擇低毒組核素； 90Sr 高毒 , 89Sr 中毒
6、示蹤劑的生物半衰期
選擇生物半衰期短的示蹤劑，減少輻射劑量
放射性示蹤法應用範圍
放射性示蹤法在化學中的應用
（1）化學鍵的形成方式
（2）反應中發生的分子重排、異構、裂解、水解過程
（3）催化反應中吸附催化機理、吸附分子壽命
3、同位素稀釋法
原理：放射示蹤劑與待測物混合→分離→測量
實例：P&G公司測定洗衣粉中主要成分的殘留量
4、放射分析法
原理：泛指用放射示蹤劑測定濃度的各種方法
實例：50萬年前北京猿人會不會用火
5、活化分析法
原理：中子輻照樣品，通過活化生成的放射性核素的半衰期、衰變類型與能量等衰變特性進行鑑定。
應用：定性和定量地測定複雜樣品原子組成的一種高靈敏度無損檢驗方法，應用於空氣、水、土壤樣品、地質樣品、海洋系統和生物系統中痕量組分的分析。
實例：利用古畫顏料礦物含量鑑別年代。
放射性示蹤法在生物學中的應用
17世紀：光學顯微鏡發明標誌着生物醫學發展中的里程碑
20世紀：放射性示蹤技術的誕生對生物學推進同樣重要
1、研究植物的營養生理、對營養元素以及農藥的吸附、轉運、分配和積累規律
2、研究人和動物體內物質的吸收、分佈、代謝和排泄情況
3、為分子生物學提供原子和分子水平的研究手段
4、應用於基因工程
原理：
放射性示蹤法研究光合作用
應用在光合作用
放射性示蹤法在生物化學研究的應用
1、生物體內的物質代謝
2、確定代謝途徑或中間代謝環節
3、找出代謝物在體內發生變化之後的產物
4、找出體內存在的各種生化物質的前身
1、傳統實驗方法
整體實驗 離體實驗
2、同位素示蹤法
示蹤量，不破壞體內生理過程的平衡 3H（T1/2=12.3 y), 14C(T1/2=5730 y), 液體閃爍測量; 加速器質譜法（AMS）
放射示蹤法在醫學上的應用
進入體內的示蹤劑，產生γ射線，通過體外監測裝置記錄示蹤劑在體內的位置、不同器官濃度及隨時間的變化。
如：掃描機、 γ相機、SPECT（單光子發射計算機斷層
技術）、PET （正電子發射計算機斷層技術）
顯象：平面顯象、三維斷層顯象、動態顯象
治療核藥物：
利用放射性核素衰變時產生射線的輻照效應達到治療的目的。
多為α、β衰變
劑量定位在體內某特定部位
如：131I-NaI：治療甲抗、甲狀腺癌
放射性示蹤法發展展望
1、核醫學發展更加普及
2、形成相關高科技產業
3、社會效益顯著：心血管病和腫瘤
珠聯璧合：
核輻射探測技術的高靈敏度+現代計算機技術
- 參考資料
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- 1. 王浩丹, 周申. 生物醫學標記示蹤技術[M]. 人民衞生出版社, 1995.
- 2. 埃文斯. 放射性示蹤技術及應用[M]. 原子能出版社, 1990.
- 3. 劉元方, 宿明明. 放射性示蹤法研究結合法稀土的四膜蟲膜蛋白[J]. 同位素, 1989, 102(4):193-199.
- 4. 王明芳. 放射性示蹤劑在腦功能PET顯像中的應用[J]. 國際放射醫學核醫學雜誌, 2001, 25(6):246-249.
- 5. 周維金, 劉士巖, 何壽椿,等. 用放射性示蹤法研究銠和鉑、鈀、銥的分離[J]. 核化學與放射化學, 1984, 6(1):38-38.
- 6. X.H.Yu, Y.Wu, H.Liu,等. 應用整合素α_vβ_3-靶向放射性示蹤劑行小動物SPECT/CT研究大鼠模型肝纖維化的進展和恢復[J]. 國際醫學放射學雜誌, 2016(4).
