同位素示蹤法(isotopic tracer method)是利用放射性核素作為示蹤劑對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行標(biāo)記的微量分析方法,示蹤實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)建者是Hevesy。Hevesy于1923年首先用天然放射性212Pb研究鉛鹽在豆科植物內(nèi)的分布和轉(zhuǎn)移。繼后Jolit和Curie于1934年發(fā)現(xiàn)了人工放射性,以及其后生產(chǎn)方法的建立(加速器、反應(yīng)堆等),為放射性同位素示蹤法的更快的發(fā)展和廣泛應(yīng)用提供了基本的條件和有力的保障。下面有途網(wǎng)小編就給大家科普一下關(guān)于同位素示蹤法的資料,歡迎閱讀。
同位素示蹤法簡(jiǎn)介
用放射性核素或稀有穩(wěn)定核素作為示蹤劑,研究化學(xué)、生物或其他過程的方法。
放射性核素或稀有穩(wěn)定核素的原子、分子及其化合物,與普通物質(zhì)的相應(yīng)原子、分子及其化合物具有相同的化學(xué)、生物學(xué)性質(zhì)。例如,含有放射性核素的食物、藥物或代謝物質(zhì),與相應(yīng)的非放射性的食物、藥物或代謝物質(zhì)在生物體內(nèi)所發(fā)生的化學(xué)變化及生物學(xué)過程完全相同??梢岳梅派湫院怂氐脑幼鳛橐环N標(biāo)記,制成含有這種標(biāo)記核素的食物、藥物或代謝物質(zhì)。由于放射性核素能不斷地發(fā)射具有一定特征的射線;通過放射性探測(cè)方法,可以隨時(shí)追蹤含有放射性核素的標(biāo)記物在體內(nèi)或體外的位置及其數(shù)量的運(yùn)動(dòng)變化情況。如果用穩(wěn)定核素原子作為標(biāo)記,則通過探測(cè)該原子的特征質(zhì)量的方法追蹤。
示蹤原子(又稱標(biāo)記原子),是其核物理特征易于探測(cè)的原子。含有示蹤原子的化合物稱為標(biāo)記化合物。
在特殊情況下,有時(shí)也采用標(biāo)記的細(xì)胞、微生物、動(dòng)植物等各類標(biāo)記物。1912年G·C·DE赫維西首先試用同位素示蹤技術(shù),并陸續(xù)作了許多工作。由于其開創(chuàng)性貢獻(xiàn)赫維西1943年獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。從30年代開始隨著重氫同位素和人工放射性核素的發(fā)現(xiàn),同位素示蹤方法大量應(yīng)用于生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域。同位素示蹤一方面使人們的觀察和識(shí)別本領(lǐng)提高到分子水平,另一方面廣泛應(yīng)用于地球環(huán)境的各類問題,甚至包括其他星球是否有生命存在之類的問題,為人們認(rèn)識(shí)世界開辟了一個(gè)新的途徑。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)的一份公報(bào)指出:“從對(duì)技術(shù)影響的廣度而論,可能只有現(xiàn)代電子學(xué)和數(shù)據(jù)處理才能與同位素相比”。
同位素示蹤法介紹
同位素示蹤法基本原理
同位素示蹤所利用的放射性核素(或穩(wěn)定性核素)及它們的化合物,與自然界存在的相應(yīng)普通元素及其化合物之間的化學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)是相同的,只是具有不同的核物理性質(zhì)。因此,就可以用同位素作為一種標(biāo)記,制成含有同位素的標(biāo)記化合物(如標(biāo)記食物,藥物和代謝物質(zhì)等)代替相應(yīng)的非標(biāo)記化合物。利用放射性同位素不斷地放出特征射線的核物理性質(zhì),就可以用核探測(cè)器隨時(shí)追蹤它在體內(nèi)或體外的位置、數(shù)量及其轉(zhuǎn)變等,穩(wěn)定性同位素雖然不釋放射線,但可以利用它與普通相應(yīng)同位素的質(zhì)量之差,通過質(zhì)譜儀,氣相層析儀,核磁共振等質(zhì)量分析儀器來測(cè)定。放射性同位素和穩(wěn)定性同位素都可作為示蹤劑(tracer),但是,穩(wěn)定性同位素作為示蹤劑其靈敏度較低,可獲得的種類少,價(jià)格較昂貴,其應(yīng)用范圍受到限制;而用放射性同位素作為示蹤劑不僅靈敏度高,測(cè)量方法簡(jiǎn)便易行,能準(zhǔn)確地定量,準(zhǔn)確地定位及符合所研究對(duì)象的生理?xiàng)l件等特點(diǎn)。
靈敏度高
放射性示蹤法可測(cè)到10-14-10-18克水平,即可以從1015個(gè)非放射性原子中檢出一個(gè)放射性原子。它比目前較敏感的重量分析天平要敏感108-107倍,而迄今最準(zhǔn)確的化學(xué)分析法很難測(cè)定到10-12克水平。
方法簡(jiǎn)便
放射性測(cè)定不受其它非放射性物質(zhì)的干擾,可以省略許多復(fù)雜的物質(zhì)分離步驟,體內(nèi)示蹤時(shí),可以利用某些放射性同位素釋放出穿透力強(qiáng)的r射線,在體外測(cè)量而獲得結(jié)果,這就大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)過程,做到非破壞性分析,隨著液體閃爍計(jì)數(shù)的發(fā)展,14C和3H等發(fā)射軟β射線的放射性同位素在醫(yī)學(xué)及生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。
定位定量準(zhǔn)確
放射性同位素示蹤法能準(zhǔn)確定量地測(cè)定代謝物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)變,與某些形態(tài)學(xué)技術(shù)相結(jié)合(如病理組織切片技術(shù),電子顯微鏡技術(shù)等),可以確定放射性示蹤劑在組織器官中的定量分布,并且對(duì)組織器官的定位準(zhǔn)確度可達(dá)細(xì)胞水平、亞細(xì)胞水平乃至分子水平。
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ppm是用溶質(zhì)質(zhì)量占全部溶液質(zhì)量的百萬分比來表示的濃度,也稱百萬分比濃度。統(tǒng)一用毫克/升或毫克/立方分米來表示,mg/L。
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