第十二章核素示蹤原理及實驗設(shè)計ppt課件.ppt

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1、第十二章核素示蹤原理及實驗設(shè)計第一節(jié)、核素示蹤原理1一、核素示蹤原理及應(yīng)用（TracerExperiments)1.核素示蹤法:利用核素作為示蹤劑（tracer)而建立起來的一種微量研究方法，用于觀察物質(zhì)動態(tài)變化。2要點：一般示蹤實驗均采用核素極其標(biāo)記物作示蹤劑，所以一般認(rèn)為的示蹤實驗是指核素示蹤實驗觀察對象：元素、化合物、細(xì)胞、寄生蟲加上標(biāo)記：Labeling引入到待研究系統(tǒng)（整體、離體細(xì)胞、無細(xì)胞系統(tǒng)）觀察該標(biāo)記物的去向（部位、數(shù)量、時相）了解被標(biāo)記物的運動轉(zhuǎn)化規(guī)律：吸收、分布、排泄、轉(zhuǎn)運、代謝3原理：兩個基本點核素（放射性與穩(wěn)定核素）極其標(biāo)記物雖與自然界存在的相對應(yīng)的同位素

2、和化合物的物理性質(zhì)不同，卻具有相同的化學(xué)性質(zhì)和生物特性。進(jìn)入機體后,在機體內(nèi)所發(fā)生的化學(xué)變化或生物學(xué)過程與被示蹤的物質(zhì)相同。放射性核素—衰變—射線---測出穩(wěn)定性核素---質(zhì)量不同---質(zhì)量分析器---檢出43.應(yīng)用及意義：核素示蹤廣泛用于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、法醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)和計劃生育等等各方面。54.示蹤法的特點核素作為標(biāo)記的特點：示蹤工作對標(biāo)記基本要求為：制成的標(biāo)記物必須與被示蹤對象有相同的生物學(xué)行為-----代表性+本身的特征-----易檢測到標(biāo)記化學(xué)基團(tuán)熒光基團(tuán)酶分子有各自的特點與用途但對于示蹤實驗來說（體內(nèi)）---會對原分子造成較大的分子結(jié)構(gòu)上的變化-------導(dǎo)

3、致結(jié)論的不可靠6可選用核素進(jìn)行示蹤實驗，特點：靈敏度高----10-14-10-18g水平，（化學(xué)：10-12水平，對微量物質(zhì)的定量分析有特殊價值。測量方便----衰變不受外力影響，不受雜質(zhì)干擾，不用提純待測物----可直接測量。合于生理條件----示蹤物劑量可以是生理水平，不干擾破壞機體的生理平衡?？梢远ㄎ?---器官、細(xì)胞、亞細(xì)胞水平。7穩(wěn)定核素示蹤的特點無輻射危害不衰變、不分解無化學(xué)毒對標(biāo)記原子的位置及結(jié)構(gòu)可以定位及分析缺點：操作人員的培訓(xùn)、儀器的昂貴、同位素效應(yīng)。8二、示蹤劑tracer是一些有特殊標(biāo)記的、很容易被測定的核素及其化合物。分為：放射性和穩(wěn)定核素標(biāo)記物9三、示蹤

4、研究的基本類型物理示蹤：所用的放射性標(biāo)記物不是作為體內(nèi)某一特定物質(zhì)的示蹤物，而是追蹤物，不參與化學(xué)反應(yīng)與代謝----研究其重量及物理變化?；瘜W(xué)示蹤：用于追蹤某種物質(zhì)在體內(nèi)或培養(yǎng)體系內(nèi)的復(fù)雜的生物學(xué)、化學(xué)行為。示蹤標(biāo)記物：可以是待測物、也可以是待測物的前體物，結(jié)構(gòu)與生物學(xué)特性相同或相近。10第二節(jié)、示蹤實驗設(shè)計基本程序--------實驗的準(zhǔn)備階段----------正式實驗階段-----------實驗總結(jié)階段------------實驗的善后處理階段11實驗的準(zhǔn)備階段對使用的示蹤劑、研究對象、探測儀器、實驗用具、收集、實驗場所、安全防護(hù)等條件進(jìn)行準(zhǔn)備------通過預(yù)實驗檢察和完

5、善這些條件-------甚至冷實驗來掌握與熟悉實驗過程，并完善實驗設(shè)計。為實驗成功的基礎(chǔ)。12正式實驗階段是實驗研究計劃與設(shè)計實施、完成的階段-----按具體的實驗計劃進(jìn)行-----作好記錄-----步驟、結(jié)果、意外。13實驗總結(jié)階段按照設(shè)計的要求認(rèn)真檢查與歸納原始的資料，使其系統(tǒng)化、條理化------清除、減少由于整理數(shù)據(jù)引入的誤差-----統(tǒng)計----結(jié)論。14實驗的善后處理階段示蹤實驗不同于一般實驗，尤其是放射性示蹤實驗，產(chǎn)生的各種放射性廢物必須妥善處理，要嚴(yán)格按照放射性廢物處理的國家規(guī)定來執(zhí)行，嚴(yán)防事故發(fā)生。152.示蹤實驗設(shè)計的基本要求①放射性示蹤實驗的基本要求②穩(wěn)定性核

6、素示蹤實驗的基本要求16放射性示蹤實驗的基本要求A.放射性核素的選擇：實驗要求+核素性質(zhì)基本原則輻射類型：?衰變核素、?-和?半衰期：適當(dāng)?shù)陌胨テ?，長要滿足實驗過程短要便于處理要考慮生物半衰期1/Te=1/Tp+1/Tb如果Tp與Tb相差20倍以上時，Te約為其中的較短的半衰期17B.放射性核素標(biāo)記的位置研究物質(zhì)轉(zhuǎn)運規(guī)律-----去向---標(biāo)記原子要牢固，位置不要求。研究某個基團(tuán)的變化代謝時------標(biāo)記于特定的基團(tuán)上。18C.示蹤劑的要求有足夠的放射性核素純度>98%放射化學(xué)純度>95%放射性比活度高、無載體19D.示蹤劑劑量的選擇標(biāo)記物的放射性比活度放射性核素的半衰期標(biāo)記物在

7、被觀察系統(tǒng)中被稀釋的程度標(biāo)記物在被觀察系統(tǒng)內(nèi)的利用率標(biāo)記物在被觀察系統(tǒng)內(nèi)分布、排泄特點實驗周期、儀器的探測效率示蹤劑的化學(xué)毒性（安全劑量）要求：稀釋后，樣品的脈沖計數(shù)率>5倍本底>B小動物7.4—18.5KBq(0.2—0.5uCi)可達(dá)370KBq（10uCi）離體<37KBq（1uCi）20例主要觀察組織中標(biāo)記物的分配約為輸入總量的1%，要觀察10天，估計在此期間標(biāo)記物從該組織消失量為最初的90%，取組織為該組織的10%，測量上可知最小可測的放射性=500DPM，