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1、放射自显影术是利用放射性核素放出的核射线使感光材料中的卤化银感光，形成 图像，来记录、检查和测量(半定量测量)标本中放射性示踪剂的部位及强弱的方 法。这种技术得到的图像，称为放射白显影像(autoradgram, ARG)。ARG 用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、 作用机制、作用部位等。放射自显影技术是研究细胞增殖、代谢活动和各种理化 因素对细胞影响的重要手段.能够解释细胞分子水平的动态变化.使之成为显微 镜下可见的形态，并可用于定位和定量分析是生命科学研究中一项应用广泛的重要技 术。放射自显影术的原理和普通光学摄影的原理基本相同，都是使感光材料曝光后，
2、 发生化学变化，经过显影和定影处理得到图像。放射自显影技术是利用放射性 核素标记生物分子，并使其掺人细胞内。由于放射性核素在衰变过程中放出的射 线可以使核乳胶感光，形成潜影，经过显影剂作用，把潜影部分的溴化银还原成 黑色颗粒，再经过定影剂处理，把未还原的溴化银颗粒溶解洗掉，就得到了清晰 的自显影图像。经过放射自显影的标本还可再用染料染色根据样品中银颗粒的 所在部位和数量进行定位和定量分析了解细胞代谢的状态和动态变化过程。ARG 的原理可通过以下步骤来理解：(1) 感光材料中的溴化银被带电粒子作用，释放出电子：AgBr+BAg+ +Br 十e 一(2) 该电子立即被荷正电的银离子所俘获：e 一+
3、Ag+ f Ag(3) 很多荷正电的银离子被还原在溴化银分子中形成潜影：AgAgfnAg在潜影处聚集的银原子数量很少只占原晶体量的十亿分之一。然而，这微量的 金属银却起着重要的催化作用，促使溴化银晶体还原成金属银，因而称为显影中 心。(4) 潜影经显影、定影处理后，即显示放射自显影图像，其图像银粒黑化的程度 取决于组织标本中放射性活度的多少，呈正比关系。对核乳胶曝光后形成潜影的过程及其机制还不完全清楚。一般认为感光乳胶中 的溴化银是以微晶体颗粒悬浮于明胶中，每颗溴化银晶体如和Br 一的点阵组 成，在制备乳胶的过程中，又要使点阵产生缺陷，这些缺陷便构成潜影形成的敏 化中心(se nsitivit
4、y speck)，当核射线、光线、热、压力或张力等作用于溴化 银时，离子中的电子便向敏化中心移动，形成带阴电荷的静电层，然后荷阳电的 银离子便向此处聚集而变为银原子。尽管聚集于感光中心的银离子只占溴化银结 晶原含量的十亿分之一然而在显影过程中发挥重要的催化作用使溴化银结晶 还原成金属银颗粒，因而也称为显影中心。这种显影中心形成的过程便称为潜影 形成。已形成潜影的卤化银晶体，在水、氧作用下，已生成的极少量银原子又退 变成离子返回晶格而失去原有的催化作用，被称为潜影消退。在放射自显影中， 因为感光材料的核乳胶银粒很细曝光时间很长，示踪剂中的放射性核素每次衰 变的时间又很短，所以潜影消退现象容易发生
5、。为避免这种现象发生，在曝光期 间，常保持干燥、低温，甚至隔氧，或者在暗盒中充填氮气或二氧化碳气体等。由于有机大分子均含有碳、氢原子，故常选用14C和3 H标记。14C和3 H均为 弱放射性核素，半衰期长，14C为5730年，3_H为12. 5年（见表4. 2）。一 般常用。H胸腺嘧啶脱氧核苷（3 H-TDR）来显示DNA,用H尿嘧啶核苷（3 H-uDR）显示RNA；用3 H氨基酸研究蛋白质，研究多糖则用H甘露糖、3H岩 藻糖等。呵1R皿H.丄无he1 real|(|畔尋tin $l.h |_ljk |!JEU&r!9 |Li!B选择以上放射性核素来标记生物分子并作为放射自显影研究的元素的原因
6、有两 个:第一.这些放射性核素均能放出P射线（尤其是中等能量与低能量的P射线）， P射线易使乳胶感光而产生清晰的银颗粒，分辨率好，它们在乳胶内射程合适。 根据实验的条件和要求，可选择半衰期较为合适的核素；第二，这些元素是细胞 生命活动中基本元素，是组成生物大分子结构的重要成分。把放射性核素结合（标 记）合到生物大分子的前体物质上，就可以使其掺人机体或细胞，进入代谢过程。 我们可以应用自显影技术追踪这些物质的位置和动态。由于核素具有相同的化学 性质，在机体内具有相同的代谢途径，因此，如在正常的培养液中加入适量的3 H 标记的简单前体物质，这是一种最简单的放射性标记合物引入方法。由于新陈代谢是以动态变化过程，掺入细胞内的3 H标记物质会发生转移。整体动物常用静脉注射的方式引入放射性标记化合物，也可通过1：1 服方式引 人（剂量一般为0. 51pCi/g体重），还可以将动物饲养在放射性气体的环境 中通过呼吸道引入。单细胞生物，如原生动物、细菌、病毒以及培养细胞，均可 在培养液中加入放射性核素标记，剂量为I4 pCi/mlo实验时，根据实验目 的可采用不同的引入方式。由于分辨率与灵敏度的要求，核乳胶中的卤化银晶体的颗粒大小与密度要严格选 择。颗粒小可以提高分辨率，密度大可提高感光的敏感度。
