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1、放射性示踪技术及应用the Technology of Radioactive Trace and its Application放射性示踪技术及应用放射性示踪技术及应用the Technology of Radioactive Trace and its Application1示踪技术及应用1 放射性示踪技术概述放射性示踪技术概述2 放射性示踪法在工业中的应用放射性示踪法在工业中的应用3 放射性示踪法在化学中的应用放射性示踪法在化学中的应用4 示踪在考古学的应用：年代测定技术示踪在考古学的应用：年代测定技术5 放射性示踪法在生物学中的应用放射性示踪法在生物学中的应用7 放射示踪法在医学上的
2、应用放射示踪法在医学上的应用6 放射性示踪法在生物化学研究的应用放射性示踪法在生物化学研究的应用8 放射性标记化合物放射性标记化合物9 放射性示踪发展展望放射性示踪发展展望 内内 容容2示踪技术及应用 1 1 放射性示踪技术概述放射性示踪技术概述n定义定义 应用放射性同位素对普通原子或分子加以应用放射性同位素对普通原子或分子加以标记，利用高灵敏，无干扰的放射性测量标记，利用高灵敏，无干扰的放射性测量技术研究被标记物所显示的性质和运动规技术研究被标记物所显示的性质和运动规律，律，以便追踪发生的过程、运行状况或研以便追踪发生的过程、运行状况或研究物质结构等的科学手段。究物质结构等的科学手段。3示踪
3、技术及应用1.1 1.1 放射性示踪技术基本性质放射性示踪技术基本性质 对于含有对于含有x x个个A A类原子和类原子和y y个个A*A*原子的系统，原子的系统，变化进入变化进入Z Z或或Z*Z*状态，可表示为状态，可表示为 S(xA,yA*)= Z(xA,yA*) S(xA,yA*)= Z(xA,yA*) 或或= Z(x”A,y”A*)Z(x”A,y”A*)认为同种元素的各同位素的物理化学行为相同，认为同种元素的各同位素的物理化学行为相同，而同位素效应可以忽略的情况下，则而同位素效应可以忽略的情况下，则 x/x=y/y x/x=y/y 或或 x”/x=y”/yx”/x=y”/y即非放射性原子
4、和放射性原子将有同等的分数进即非放射性原子和放射性原子将有同等的分数进入变化生成的中间物或最终产物之中。入变化生成的中间物或最终产物之中。4示踪技术及应用1.2 1.2 放射性示踪技术的分类放射性示踪技术的分类 化学标记：化学标记：放射性示踪核素处于被研究系统放射性示踪核素处于被研究系统组分相同的化合物中，跟踪特定元素的运动，反组分相同的化合物中，跟踪特定元素的运动，反应或代谢过程，以得出关于该系统化学变化的信应或代谢过程，以得出关于该系统化学变化的信息。息。 物理标记：物理标记：放射性示踪核素不是被追踪系统放射性示踪核素不是被追踪系统的基本部分，而是以某种方式附着在被研究的对的基本部分，而是
5、以某种方式附着在被研究的对象或介质上，它的辐射可以用某种方法被探测，象或介质上，它的辐射可以用某种方法被探测，但其化学性质表现并不重要。但其化学性质表现并不重要。5示踪技术及应用1)用示踪原子标记待研究的物质，追踪其化学变用示踪原子标记待研究的物质，追踪其化学变化或在有机体内的运动规律。化或在有机体内的运动规律。2)将示踪原子与待研究物质完全混合。然后追踪将示踪原子与待研究物质完全混合。然后追踪示踪原子。比如，研究河流中泥沙迁移规律，示踪原子。比如，研究河流中泥沙迁移规律，山坡地上水土流失规律，管道中液体的输运过山坡地上水土流失规律，管道中液体的输运过程等。程等。3)将示踪原子加入待研究对象中
6、，然后跟踪。比将示踪原子加入待研究对象中，然后跟踪。比如炼铁高炉炉衬烧损程度的监测等。如炼铁高炉炉衬烧损程度的监测等。1.3 1.3 放射性示踪技术的方式放射性示踪技术的方式6示踪技术及应用1.4 1.4 放射性示踪技术的特点放射性示踪技术的特点n灵敏度高灵敏度高F可探测可探测1nCi, 10100Ci/g市售市售S=0.52Ci/g 对对1mCi的放射性的放射性As,前一种样品的质量前一种样品的质量0.01mg 后一种后一种=20.5 mg15示踪技术及应用放射性示踪剂的选择n放射性核素的纯度放射性核素的纯度F检验放射性纯度和放射化学纯度；提纯检验放射性纯度和放射化学纯度；提纯n放射性核素的
7、毒性放射性核素的毒性F尽量选择低毒性核素；尽量选择低毒性核素； 90Sr 高毒高毒 , 89Sr 中中毒毒n示踪剂的示踪剂的生物半衰期生物半衰期F选择生物半衰期短的示踪剂，减少辐射剂量选择生物半衰期短的示踪剂，减少辐射剂量16示踪技术及应用最常用的放射性示踪核素最常用的放射性示踪核素核素CAS登录号Chemical Abstract Service T1/2化活度（Bq/mMl）射线能量（Mev）衰变产物生物半衰期d14C14762-75-55.730Y0.156,10014N103H10028-17-812.3Y0.018,1003He1235S15117-53-086.7d0.17,100
8、35Cl9032P14596-37-314.3d1.7,10032S257125I14158-31-760.2d0.03,90125Te138许多标记化合物都是 14C和3H 为基础制取的.迄今,作为商品出售的放射性标记化合物已达1000多种,其中, 14C标记化合物约600多种, 3H约300多种, 125I和131I 标记有100多种.17示踪技术及应用2 放射性示踪法在工业中的应用放射性示踪法在工业中的应用工业中工业中流率测量流率测量常用方法：常用方法：放射性示踪技术放射性示踪技术优点：优点：测量准确度与速度分布图无关，适用性强。测量准确度与速度分布图无关，适用性强。常用方法：常用方法：
9、F通过时间法：用于流体体积已知的密封管道。通过时间法：用于流体体积已知的密封管道。F连续稀释法：用于流体截面不精确，如敞开的沟渠。连续稀释法：用于流体截面不精确，如敞开的沟渠。F总计数法：稀释法的变更总计数法：稀释法的变更18示踪技术及应用 2.1 2.1 133133Xe-Xe-地下管道检漏地下管道检漏19示踪技术及应用2.2 2.2 管道流率测定管道流率测定信号处理显示信号处理显示QV探测器探测器探测器探测器Q Ci CfSi Sf 20示踪技术及应用ZnS(Ag)ZnS(Ag)小闪烁室小闪烁室 220220RnRn流气法流气法测管道流量测管道流量 . 基本原理基本原理0 1 2 3 4小
10、闪烁室小闪烁室 a小闪烁室小闪烁室 b可调容器可调容器 如图所示, 0点为钍射气220Rn释放点, 管道流量为Q, 小闪烁室的容积为Vc ，2点至3点之间(包含可调容器)的容积为Vk，220Rn的衰变常数为，则在稳定层流状态下，根据放射性衰变规律，各点的220Rn浓度为：21示踪技术及应用ZnS(Ag)ZnS(Ag)小闪烁室小闪烁室 220220RnRn流气法流气法测管道流量测管道流量220Rn在小闪烁室a和小闪烁室b的衰变率为：设小闪烁室的探测效率为， ThA(216Po )的半衰期(0.16秒)很短，可以认为220Rn连续发射2个粒子，则小闪烁室a和小闪烁室b测到的计数率为：22示踪技术及
11、应用小闪烁室a和小闪烁室b测到的计数率比值为：流经管道的气体流量Q为:ZnS(Ag)ZnS(Ag)小闪烁室小闪烁室 220220RnRn流气法流气法测管道流量测管道流量23示踪技术及应用2 . 实验装置实验装置ZnS(Ag)ZnS(Ag)小闪烁室小闪烁室 220220RnRn流气法流气法测管道流量测管道流量24示踪技术及应用3 . 实验结果实验结果有关参数：有关参数：小闪烁室容积 ：Vc=64(ml), 即流率低于740ml/min时216Po和220Rn已经达到平衡;延迟体积：Vk=64 (ml); 小闪烁室的探测效率：a= b=100%, 220Rn的衰变常数：=1.32(min-1)；气
12、体流率：Q与Q分别表示实际流率与测量流率值（ml/min）ZnS(Ag)ZnS(Ag)小闪烁室小闪烁室 220220RnRn流气法流气法测管道流量研究测管道流量研究25示踪技术及应用ZnS(Ag)ZnS(Ag)小闪烁室小闪烁室 220220RnRn流气法流气法测管道流量测管道流量26示踪技术及应用测量流率测量流率QQ与实际流率与实际流率Q Q的比对曲线的比对曲线ZnS(Ag)ZnS(Ag)小闪烁室小闪烁室 220220RnRn流气法流气法测管道流量测管道流量27示踪技术及应用3 放射性示踪法在化学中的应用放射性示踪法在化学中的应用n分子结构的研究分子结构的研究如：同位素交换反应如：同位素交换反
13、应 12CO2+13CH4=13CO2+12CH4 13CO2+H12CO3-=12CO2+H13CO3 因同位素核质量的不同使原子或分子的能级发生变化，从因同位素核质量的不同使原子或分子的能级发生变化，从而引起光谱谱线位移，因此可以进行分子结构的研究。而引起光谱谱线位移，因此可以进行分子结构的研究。 n化学反应机理研究化学反应机理研究F化学键的形成方式化学键的形成方式F反应中发生的分子重排反应中发生的分子重排、异构、裂解、水解过程、异构、裂解、水解过程F催化反应中吸附催化机理、吸附分子寿命催化反应中吸附催化机理、吸附分子寿命28示踪技术及应用3.1 放射分析化学方法放射分析化学方法n 同位素
14、稀释法同位素稀释法 原理：放射示踪剂与待测物混合原理：放射示踪剂与待测物混合分离分离测量测量 实例：实例：P&GP&G公司测定洗衣粉中主要成分的残留量公司测定洗衣粉中主要成分的残留量n放射分析法放射分析法 原理：泛指用放射示踪剂测定浓度的各种方法原理：泛指用放射示踪剂测定浓度的各种方法 实例：实例：5050万年前北京猿人会不会用火万年前北京猿人会不会用火29示踪技术及应用 G. de Hevesy G. de Hevesy （1885-19661885-1966） 在卢瑟福实验室工作期间，因怀疑在卢瑟福实验室工作期间，因怀疑女房东总是把剩菜改头换面之后给女房东总是把剩菜改头换面之后给他吃。于是
15、，他在剩菜中放上微量他吃。于是，他在剩菜中放上微量的钍，然后在下一次的菜中检验是的钍，然后在下一次的菜中检验是否有放射性，结果他都能准确地判否有放射性，结果他都能准确地判断是剩菜还是新菜。断是剩菜还是新菜。 1943 1943年荣获诺贝尔化学奖，获奖原年荣获诺贝尔化学奖，获奖原因因“使用同位素作为化学过程研究使用同位素作为化学过程研究的示踪剂的示踪剂”。 核医学的创立者。核医学的创立者。30示踪技术及应用4 示踪在考古学的应用：示踪在考古学的应用：年代测定技术年代测定技术基本原理公式基本原理公式 设母核素的衰变常数为设母核素的衰变常数为，初始时核数为，初始时核数为N0，t时刻为时刻为Np，子核
16、素的核数为，子核素的核数为Nd，则有：，则有：31示踪技术及应用母核子核母核半衰期（年）87Rb87Sr(4.0720.04)1010238U206Pb(4.4680.002)10940K40Ar+40Ca(1.2770.008)109235U208Pb(7.0380.005)10836Cl36Ar(3.000.02)10514C14N5730 403H3He12.28 0.003用于年代测量的天然放射性核素用于年代测量的天然放射性核素32示踪技术及应用4.1 4.1 碳碳1414测定技术测定技术 利用碳的放射性同位素碳利用碳的放射性同位素碳1414的放射性测定生物体遗骸的放射性测定生物体遗骸
17、及其他地质样品的绝对年代的是及其他地质样品的绝对年代的是W.F.W.F.利比利比于于19471947年创立年创立, ,他他也因此获得也因此获得19601960年的诺贝尔化学奖。年的诺贝尔化学奖。 基本原理：基本原理：宇宙线的中子同大气中的氮宇宙线的中子同大气中的氮-14-14反应，产生反应，产生具有放射性的碳具有放射性的碳14,14,其平均寿命其平均寿命826630826630年。由于产年。由于产生和衰变之间的平衡，加上碳生和衰变之间的平衡，加上碳1414的平均寿命较长和大气、的平均寿命较长和大气、海洋等巨大的碳的交换贮存库的调剂海洋等巨大的碳的交换贮存库的调剂, ,使得大气中的使得大气中的C
18、OCO2 2的碳的碳1414的放射性比活度基本保持为一不变的常数的放射性比活度基本保持为一不变的常数A A0 0。33示踪技术及应用生物体同大气进行气体交换，其体内的碳生物体同大气进行气体交换，其体内的碳14的放射性比活的放射性比活度也十分接近为度也十分接近为A0 。一旦生物体死亡。一旦生物体死亡,它同大气的交换停止它同大气的交换停止,其碳其碳14的放射性比活度的放射性比活度A就按指数规律减少就按指数规律减少 A = A0e-t/ 测量测量A和和A0的值的值,就能定出生物体从死亡至今的绝对年代就能定出生物体从死亡至今的绝对年代t。 碳碳-14测年法分为测年法分为常规碳常规碳-14测年法测年法和
19、和加速器质谱碳加速器质谱碳-14测年法测年法两种。当时，两种。当时，Libby发明的就是常规碳发明的就是常规碳-14测年法。测年法。34示踪技术及应用 碳碳-14测定年代主要是采用低本底、低能量（碳测定年代主要是采用低本底、低能量（碳-14的最的最大能量为大能量为0.156MeV）的）的测量技术。因为天然碳中的碳测量技术。因为天然碳中的碳-14放放射性比活度很低，射性比活度很低，A0为为2.25102Bq/kg，而样品年代愈古老，而样品年代愈古老,A值愈低。目前常用的探测器有正比计数器和液体闪烁计数器。值愈低。目前常用的探测器有正比计数器和液体闪烁计数器。测量时采用屏蔽，宇宙线反符合环，假信号
20、甄别等方法来降测量时采用屏蔽，宇宙线反符合环，假信号甄别等方法来降低探测器的本底。目前碳低探测器的本底。目前碳-14 方法的最大可测年限为四五万方法的最大可测年限为四五万年，测量精确度一般为一百年左右。用加速器的超灵敏质谱年，测量精确度一般为一百年左右。用加速器的超灵敏质谱仪直接测定样品中的仪直接测定样品中的碳碳-14原子数目原子数目，有可能将碳，有可能将碳-14方法的方法的最大可测年代增至近十万年。最大可测年代增至近十万年。35示踪技术及应用 加速器质谱碳加速器质谱碳-14测年法具有明显的独特优点。一是测年法具有明显的独特优点。一是样品用量少，只需样品用量少，只需15毫克样品就可以了，如一小
21、片织物、毫克样品就可以了，如一小片织物、骨屑、古陶瓷器表面或气孔中的微量碳粉都可测量；而常骨屑、古陶瓷器表面或气孔中的微量碳粉都可测量；而常规碳规碳-14测年法则需测年法则需15克样品，相差克样品，相差3个数量级。二是灵个数量级。二是灵敏度高，其测量同位素比值的灵敏度可达敏度高，其测量同位素比值的灵敏度可达10-15至至10-16；而；而常规碳常规碳-14测年法则与之相差测年法则与之相差57个数量级。三是测量时间个数量级。三是测量时间短，若要达到短，若要达到1%的精度，只需的精度，只需1020分钟；而常规碳分钟；而常规碳-14测年法却需测年法却需1220小时。小时。36示踪技术及应用 碳碳-1
22、4测定年代方法的可靠性已经被对已知年代的考古测定年代方法的可靠性已经被对已知年代的考古样品和生物样品样品和生物样品(树木年轮树木年轮)的测定所证实，并在考古学、人的测定所证实，并在考古学、人类学、地质学等领域中得到广泛的应用。可以说，对测定类学、地质学等领域中得到广泛的应用。可以说，对测定50000年以内的文物样品，加速器质谱碳年以内的文物样品，加速器质谱碳-14测年法是测定精测年法是测定精度最高的一种。度最高的一种。 37示踪技术及应用 对动则上亿年（地球年龄对动则上亿年（地球年龄45亿年）的地质年代，利用亿年）的地质年代，利用半衰期仅半衰期仅5700年的碳年的碳-14断代是不可能的事情断代
23、是不可能的事情(why?)。幸好。幸好在矿石中，有其他的放射性物质可以利用：例如铀在矿石中，有其他的放射性物质可以利用：例如铀-238会会衰变为铅衰变为铅206，其半衰期为，其半衰期为45亿年；云母或长石中的钾亿年；云母或长石中的钾-40会衰变为氩会衰变为氩40，其半衰期为，其半衰期为13亿年等。亿年等。 38示踪技术及应用4.2 4.2 钾钾- -氩法断代氩法断代 利用矿物质中钾利用矿物质中钾-40衰变成氩衰变成氩-40的原理来进行断代的技术。的原理来进行断代的技术。测定年代的范围在测定年代的范围在10万年以上。它是古人类学中常用的放射性万年以上。它是古人类学中常用的放射性断代方法之一。断代
24、方法之一。 钾在地壳中含量丰富钾在地壳中含量丰富,重量约占重量约占2.8。它有两个主要的非。它有两个主要的非放射性同位素钾放射性同位素钾-39、钾、钾-41,共占共占99.9%以上。另有一个放射性以上。另有一个放射性同位素钾同位素钾-40，只占，只占0.0118。钾。钾-40有两种不同的衰变方式有两种不同的衰变方式,约约有有9%放射一个电子放射一个电子,衰变成钙衰变成钙-40,余余91以捕获以捕获K层一个电子层一个电子的方式衰变成氩的方式衰变成氩-40。放射性成因钙。放射性成因钙-40与原来岩石中的钙与原来岩石中的钙-40，无法加以区别，难以定量估计。因此只有钾，无法加以区别，难以定量估计。因
25、此只有钾-40衰变成氩衰变成氩-40容易测定，可作为断代的根据。容易测定，可作为断代的根据。39示踪技术及应用 氩是惰性气体。在火山岩形成时，由于高温，氩是惰性气体。在火山岩形成时，由于高温， 岩石中不岩石中不可能保留有气体。冷却后，可能保留有气体。冷却后， 放射性成因氩放射性成因氩-40才逐渐在岩石才逐渐在岩石中积累。中积累。 因此只要测出岩石中的钾因此只要测出岩石中的钾-40和放射性成因氩和放射性成因氩-40的的含量，就可以定出该岩石形成的年代。含量，就可以定出该岩石形成的年代。 在实验上需要对来自在实验上需要对来自空气中的氩空气中的氩-40污染作扣除校正。污染作扣除校正。40示踪技术及应
26、用 钾钾 -氩法断代主要应用于地质学上测定火山岩的年代，氩法断代主要应用于地质学上测定火山岩的年代，因为钾因为钾-40的半衰期很长，约有的半衰期很长，约有13亿年亿年,年轻样品累积的氩年轻样品累积的氩-40很少很少,不易测准，误差较大。考古上的应用主要是确定年不易测准，误差较大。考古上的应用主要是确定年代久远的旧石器时代早期遗址和古人类的年代。如遗址或古代久远的旧石器时代早期遗址和古人类的年代。如遗址或古人类化石被埋在火山灰中，或者遗址地层与火山岩层相关联人类化石被埋在火山灰中，或者遗址地层与火山岩层相关联能进行比较，则可利用此种火山岩作钾能进行比较，则可利用此种火山岩作钾 -氩法测定，以定出
27、氩法测定，以定出古人类遗址的绝对年代。古人类遗址的绝对年代。41示踪技术及应用例题例题 ：在蒙古发现翼手龙的化石，设同地质层中的长石内，钾在蒙古发现翼手龙的化石，设同地质层中的长石内，钾与氩的比例为与氩的比例为 92:8，请由此估算其年代。，请由此估算其年代。t = (1.277109ln2)ln(1+8 /92) = 1.5365 108(年年)即即 约一亿约一亿5365万年前，时当侏罗纪后期。万年前，时当侏罗纪后期。42示踪技术及应用5 放射性示踪法在生物学中的应用放射性示踪法在生物学中的应用n n研究植物的营养生理、对营养元素以及农药的吸研究植物的营养生理、对营养元素以及农药的吸研究植物
28、的营养生理、对营养元素以及农药的吸研究植物的营养生理、对营养元素以及农药的吸附、转运、分配和积累规律附、转运、分配和积累规律附、转运、分配和积累规律附、转运、分配和积累规律n n研究人和动物体内物质的吸收、分布、代谢和排研究人和动物体内物质的吸收、分布、代谢和排研究人和动物体内物质的吸收、分布、代谢和排研究人和动物体内物质的吸收、分布、代谢和排泄情况泄情况泄情况泄情况n n为分子生物学提供原子和分子水平的研究手段为分子生物学提供原子和分子水平的研究手段为分子生物学提供原子和分子水平的研究手段为分子生物学提供原子和分子水平的研究手段n n应用于基因工程应用于基因工程应用于基因工程应用于基因工程
29、1717世纪：光学显微镜发明标志着生物医学发展中的世纪：光学显微镜发明标志着生物医学发展中的里程碑里程碑2020世纪：放射性示踪技术的诞生对生物学推进同样世纪：放射性示踪技术的诞生对生物学推进同样重要重要43示踪技术及应用n其原理是将放射性同位素（如其原理是将放射性同位素（如14C14C和和3H3H）标记）标记的化合物导入生物体内，经过一段时间后，将的化合物导入生物体内，经过一段时间后，将标本制成切片或涂片，涂上卤化银乳胶，经一标本制成切片或涂片，涂上卤化银乳胶，经一定时间的放射性曝光，组织中的放射性即可使定时间的放射性曝光，组织中的放射性即可使乳胶感光。然后经过显影、定影处理显示还原乳胶感光
30、。然后经过显影、定影处理显示还原的黑色银颗粒，即可得知标本中标记物的准确的黑色银颗粒，即可得知标本中标记物的准确位置和数量，放射自显影的切片还可再用染料位置和数量，放射自显影的切片还可再用染料染色，这样便可在显微镜下对标记上放射性的染色，这样便可在显微镜下对标记上放射性的化合物进行定位或相对定量测定。化合物进行定位或相对定量测定。5.1 放射自显影术放射自显影术 Radioautography44示踪技术及应用卡尔文循环（光合碳循环）：卡尔文循环（光合碳循环）：用放射性示踪技术研究植用放射性示踪技术研究植物的光合作用过程，发现植物吸收物的光合作用过程，发现植物吸收COCO2 2以及以及COCO
31、2 2被还原为碳被还原为碳水化合物并转化为葡萄糖。水化合物并转化为葡萄糖。 由于每一次放射性衰变能够指示出单个原子所处的位置，由于每一次放射性衰变能够指示出单个原子所处的位置，因此在各个化学反应的各个阶段，通过高灵敏度的探测因此在各个化学反应的各个阶段，通过高灵敏度的探测器可以一直跟踪某种放射性核素的径迹，从而可以窥视器可以一直跟踪某种放射性核素的径迹，从而可以窥视用其他技术不能发现的反应机理和历程用其他技术不能发现的反应机理和历程19611961，卡尔文，卡尔文 获得诺贝尔化学奖。获奖原因：研究光合获得诺贝尔化学奖。获奖原因：研究光合作用的化学过程。作用的化学过程。5.2 放射性示踪法研究光
32、合作用放射性示踪法研究光合作用45示踪技术及应用46示踪技术及应用6 放射性示踪法在生物化学研究中的应用放射性示踪法在生物化学研究中的应用n生物体内的物质代谢生物体内的物质代谢F确定代谢途径或中间代谢环节确定代谢途径或中间代谢环节F找出代谢物在体内发生变化之后的产物找出代谢物在体内发生变化之后的产物F找出体内存在的各种生化物质的前身找出体内存在的各种生化物质的前身47示踪技术及应用6 放射性示踪法在生物化学研究中的应用放射性示踪法在生物化学研究中的应用n传统实验方法传统实验方法F整体实验整体实验 F离体实验离体实验F传统实验方法的缺点传统实验方法的缺点n同位素示踪法同位素示踪法F示踪量，不破坏
33、体内生理过程的平衡示踪量，不破坏体内生理过程的平衡F3H（T1/2=12.3 y), 14C(T1/2=5730 y), F液体闪烁测量液体闪烁测量; 加速器质谱法（加速器质谱法（AMS）48示踪技术及应用7 放射示踪法在医学上的应用放射示踪法在医学上的应用n目前全世界目前全世界80%80%的同位素用于医学的同位素用于医学n核药物的分类核药物的分类 诊断核药物诊断核药物： 进入体内的示踪剂，产生进入体内的示踪剂，产生射线，通过体外监测装置射线，通过体外监测装置记录示踪剂在体内的位置、不同器官浓度及随时间的记录示踪剂在体内的位置、不同器官浓度及随时间的变化。变化。 如：如：扫描机、扫描机、 相机
34、、相机、SPECTSPECT（单光子发射计算机断层（单光子发射计算机断层 技术）、技术）、PET PET （正电子发射计算机断层技术）（正电子发射计算机断层技术）显象：显象：平面显象、三维断层显象、动态显象平面显象、三维断层显象、动态显象49示踪技术及应用n治疗核药物治疗核药物： 利用放射性核素衰变时产生射线的利用放射性核素衰变时产生射线的辐照效应辐照效应达到治疗的达到治疗的目的。目的。 多为多为、衰变衰变 剂量定位在体内某特定部位剂量定位在体内某特定部位 如：如：131I-NaI：治疗甲亢、甲状腺癌：治疗甲亢、甲状腺癌放射示踪法在医学上的应用放射示踪法在医学上的应用50示踪技术及应用放射性药
35、物放射性药物99Tcm （锝）（锝）n生产便利，生产便利，（99Tcm标记物占标记物占80%）n物理特性：物理特性： T1/2 = 6.02h；辐射，辐射，E=141keV，适用于，适用于相机相机和和SPECTn临床应用：临床应用： 可标记多种化合物可标记多种化合物 脏器显象剂脏器显象剂 心肌显象、脑显象心肌显象、脑显象51示踪技术及应用7.1 7.1 NaNa131131I I诊断甲状腺功能诊断甲状腺功能口服示踪量口服示踪量Na131I ，在甲状腺部位测量放射性，求在甲状腺部位测量放射性，求131I吸收率吸收率52示踪技术及应用 7.2 放射免疫分析（放射免疫分析（RIA） Radio Im
36、muno Assay n定义：定义：应用放射示踪剂测定体液中应用放射示踪剂测定体液中生物活性物生物活性物质含量质含量的体外检测技术。的体外检测技术。n原理：原理：放射性标记抗原和非标记抗原对限量特放射性标记抗原和非标记抗原对限量特异性抗体的竞争抑制反应。异性抗体的竞争抑制反应。n常见分析方法：常见分析方法：测量测量X和和射线样品的放免计数器射线样品的放免计数器测量软测量软射线样品的液体闪烁计数器射线样品的液体闪烁计数器53示踪技术及应用n应用应用: 糖尿病人血浆中胰岛素浓度； 血清中甲状腺素浓度； 内分泌学, 肿瘤学, 免疫学, 病毒学等; 测定300多种人体活性物质和药物, 灵敏度达 10-910-12g7.2 放射免疫分析（放射免疫分析（RIA）54示踪技术及应用8 放射性示踪发展展望放射性示踪发展展望n核医学发展更加普及核医学发展更加普及n形成相关高科技产业形成相关高科技产业n社会效益显著：心血管病和肿瘤社会效益显著：心血管病和肿瘤n今后的发展方向今后的发展方向 珠联璧合：珠联璧合： 核辐射探测技术的高灵敏度核辐射探测技术的高灵敏度+现代计算机技术现代计算机技术55示踪技术及应用
