放射性同位素示踪正确使用.pdfVIP

同位素示踪法（isotopic tracer method ）是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的 微量分析方法，示踪实验的创建者是 Hevesy 。Hevesy 于 1923 年首先用天然放射性 212Pb 研究铅盐在豆科植物内的分布和转移。继后Jolit 和Curie 于1934 年发现了人工放射性，以 及其后生产方法的建立（加速器、反应堆等），为放射性同位素示踪法的更快的发展和广泛 应用提供了基本的条件和有力的保障。 一、同位素示踪法基本原理和特点 同位素示踪所利用的放射性核素（或稳定性核素）及它们的化合物，与自然界存在的相 应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质。 因此，就可以用同位素作为一种标记，制成含有同位素的标记化合物（如标记食物，药物和 代谢物质等）代替相应的非标记化合物。利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性 质，就可以用核探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等，稳定性同位素虽 然不释放射线，但可以利用它与普通相应同位素的质量之差，通过质谱仪，气相层析仪，核 磁共振等质量分析仪器来测定。放射性同位素和稳定性同位素都可作为示踪剂（tracer ）， 但是，稳定性同位素作为示踪剂其灵敏度较低，可获得的种类少，价格较昂贵，其应用范围 受到限制；而用放射性同位素作为示踪剂不仅灵敏度，测量方法简便易行，能准确地定量， 准确地定位及符合所研究对象的生理条件等特点： 1.灵敏度高 放射性示踪法可测到10-14－10-18 克水平，即可以从1015 个非放射性原子中检出一个 放射性原子。它比目前较敏感的重量分析天平要敏感108-107 倍，而迄今最准确的化学分析 法很难测定到10-12 克水平。 2.方法简便 放射性测定不受其它非放射性物质的干扰，可以省略许多复杂的物质分离步骤，体内示 踪时，可以利用某些放射性同位素释放出穿透力强的r 射线，在体外测量而获得结果，这就 14 3 大大简化了实验过程，做到非破坏性分析，随着液体闪烁计数的发展， C 和 H 等发射软β 射线的放射性同位素在医学及生物学实验中得到越来越广泛的应用。 3.定位定量准确 放射性同位素示踪法能准确定量地测定代谢物质的转移和转变,与某些形态学技术相结 合（如病理组织切片技术，电子显微镜技术等），可以确定放射性示踪剂在组织器官中的定 量分布，并且对组织器官的定位准确度可达细胞水平、亚细胞水平乃至分子水平。 4.符合生理条件 在放射性同位素实验中，所引用的放射性标记化合物的化学量是极微量的，它对体内原 有的相应物质的重量改变是微不足道的，体内生理过程仍保持正常的平衡状态，获得的分析 结果符合生理条件，更能反映客观存在的事物本质。放射性同位素示踪法的优点如上所述， 但也存在一些缺陷，如从事放射性同位素工作的人员要受一定的专门训练，要具备相应的安 全防护措施和条件，在目前个别元素（如氧、氮等）还没有合适的放射性同位素等等。在作 示踪实验时，还必须注意到示踪剂的同位素效应和放射效应问题。所谓同位素效应是指放射 性同位素（或是稳定性同位素）与相应的普通元素之间存在着化学性质上的微小差异所引起 的个别性质上的明显区别，对于轻元素而言，同位素效应比较严重。因为同位素之间的质量 判别是倍增的，如3H 质量是 1H 的三倍，2H 是 1H 的两倍，当用氚水（3H2O ）作示踪剂 时，它在普通H2O 中的含量不能过大，否则会使水的物理常数、对细胞膜的渗透及细胞质 粘性等都会发生改变。但在一般的示踪实验中，由同位素效应引起的误差，常在实验误差内， 可忽略不计。放射性同位素释放的射线利于追踪测量，但射线对生物体的作用达到一定剂量 时，会改变机体的生理状态，这就是放射性同位素的辐射效应，因此放射性同位素的用量应 小于安全剂量，严格控制在生物机体所能允许的范 围之内，以免实验对象受辐射损伤，而得错误的结果。 二、示踪实验的设计原则 实验准备阶段 正式实验阶段 放射性去污染和放射性废物处理 设计一个放射性同位素的示踪实验应从实验的目的性，实验所具备的条件和对放射性的 防护水平三方面着手考虑。原则上必须从两个主要方面来设计放射性示踪实验：一是必须寻 求有效的、可重复的测定放射性强度的条件，二是必须选择一个合适的比活度λqδ （单位是 原子/时间/分子，dpm/mol 或 ci/mol ）。其中，λ＝-d Ｎ’dt/ Ｎ’为该处放射性原子核的衰