Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с авторадиографии )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Авторадиография коронарного среза головного мозга эмбриональной крысы. Маркер связывания GAD67 высоко экспрессируется в субвентрикулярной зоне .

Радиоавтограф представляет собой изображение на рентгеновскую пленке или ядерной эмульсии , полученной по схеме распада выбросов (например, бета - частиц или гамма - лучи ) от распределения радиоактивного вещества. В качестве альтернативы авторадиограф также доступен в виде цифрового изображения (цифровая авторадиография) в связи с недавней разработкой сцинтилляционных газовых детекторов [1] или систем визуализации люминофора с редкоземельными элементами. [2] Пленка или эмульсия наносится на маркированный участок ткани для получения авторадиографа (также называемого авторадиограммой). ауто-Префикс указывает, что радиоактивное вещество находится внутри образца, в отличие от случая гисторадиографии или микрорадиографии, в которых образец маркируется с использованием внешнего источника. Некоторые авторадиографы можно исследовать под микроскопом на предмет локализации зерен серебра (например, на внутренней или внешней стороне клеток или органелл), при этом процесс называется микроавторадиографией. Например, микроавторадиография использовалась для изучения того , метаболизируется ли атразин растением роголистник или эпифитными микроорганизмами в слое биопленки, окружающем растение. [3]

Приложения [ править ]

В биологии этот метод может использоваться для определения тканевой (или клеточной) локализации радиоактивного вещества, либо введенного в метаболический путь, связанного с рецептором [4] [5] или ферментом, либо гибридизированного с нуклеиновой кислотой. [6] Применения авторадиографии широки: от биомедицины до наук об окружающей среде и промышленности.

Рецепторная авторадиография [ править ]

Использование радиоактивно меченных лигандов для определения тканевого распределения рецепторов называется ауторадиографией рецепторов in vivo или in vitro, если лиганд вводят в кровоток (с последующим удалением ткани и секционированием) или наносят на срезы ткани соответственно. [7] Как только плотность рецептора известна, авторадиографию in vitro можно также использовать для определения анатомического распределения и сродства радиоактивно меченного лекарства к рецептору. Для in vitroАвторадиография радиоактивный лиганд наносили непосредственно на замороженные срезы ткани без введения субъекту. Таким образом, он не может полностью отслеживать распределение, метаболизм и деградацию в живом организме. Но поскольку мишень в криосрезов широко обнажена и может напрямую контактировать с радиолигандом, авторадиография in vitro по-прежнему является быстрым и простым методом скрининга кандидатов в лекарственные препараты, лигандов ПЭТ и ОФЭКТ . Лиганды обычно метят 3 H ( тритий ), 18 F ( фтор ), 11 C ( углерод ) или 125 I ( радиоактивный йод ). По сравнению сin vitro , авторадиография ex vivo проводилась после введения радиолиганда в организм, который может уменьшить артефакты и ближе к внутренней среде.

Распределение РНК-транскриптов в тканевых срезах с использованием радиоактивно меченных комплементарных олигонуклеотидов или рибонуклеиновых кислот («рибозондов») называется гистохимией гибридизации in situ . Радиоактивные предшественники ДНК и РНК, [ 3 H] - тимидин и [ 3 H] - уридин, соответственно, могут быть введены в живые клетки для определения времени нескольких фаз клеточного цикла. Таким образом также могут быть локализованы вирусные последовательности РНК или ДНК. Эти датчики обычно имеют маркировку 32 P, 33 P или 35.S. В области поведенческой эндокринологии авторадиография может использоваться для определения гормонального поглощения и определения местоположения рецептора; животному можно ввести гормон с радиоактивной меткой, или исследование можно провести in vitro .

Скорость репликации ДНК [ править ]

Скорость репликации ДНК в клетке мыши, растущей in vitro, измерялась авторадиографией и составляла 33 нуклеотида в секунду. [8] Скорость удлинения ДНК фага Т4 в инфицированной фагом E. coli также была измерена авторадиографией и составила 749 нуклеотидов в секунду в течение периода экспоненциального увеличения ДНК при 37 ° C. [9]

Обнаружение фосфорилирования белков [ править ]

Фосфорилирование означает посттрансляционное добавление фосфатной группы к определенным аминокислотам белков, и такая модификация может привести к резкому изменению стабильности или функции белка в клетке. Фосфорилирование белка можно обнаружить на авторадиографе после инкубации белка in vitro с соответствующей киназой и γ-32P-ATP. Радиоактивно меченый фосфат последнего включается в белок, который выделяют с помощью SDS-PAGE и визуализируют на радиоавтографе геля. (См. Рисунок 3. недавнего исследования, показывающего, что CREB-связывающий белок фосфорилируется HIPK2 . [10] )

Обнаружение движения сахара в тканях растений [ править ]

В физиологии растений авторадиографию можно использовать для определения накопления сахара в тканях листа. [11] Накопление сахара, как оно относится к авторадиографии, может описать стратегию загрузки флоэмы, используемую в растении. [12] Например, если сахар накапливается в второстепенных жилках листа, ожидается, что листья имеют мало плазмодесматических связей, что указывает на движение апопласта или активную стратегию загрузки флоэмы. Сахара, такие как сахароза , фруктоза или маннит , радиоактивно мечены [ 14-C], а затем всасывается в ткань листа путем простой диффузии . [13] Затем ткань листа подвергается радиоавтографической пленке (или эмульсии) для получения изображения. На изображениях будут видны отчетливые структуры прожилок, если накопление сахара сконцентрировано в жилках листа (апопластическое движение), или изображения будут демонстрировать статический узор, если накопление сахара равномерно по всему листу ( симпластическое движение).

Другие методы [ править ]

Этот авторадиографический подход контрастирует с такими методами, как ПЭТ и ОФЭКТ, где точная трехмерная локализация источника излучения обеспечивается тщательным использованием счетчиков совпадений, счетчиков гамма-излучения и других устройств.

Криптон-85 используется для проверки деталей самолетов на предмет мелких дефектов. Криптон-85 проникает в небольшие трещины, а затем его присутствие обнаруживается с помощью авторадиографии. Этот метод получил название «визуализация газового пенетранта криптона». Газ проникает через отверстия меньшего размера, чем жидкости, используемые при дефектоскопии красителя и флуоресцентном проникающем контроле . [14]

Исторические события [ править ]

Непреднамеренное воздействие [ править ]

Радиоактивная рыба-хирург делает собственный рентгеновский снимок. Светлая зона - это еда из свежих водорослей. Остальная часть тела поглотила и распространила достаточно плутония, чтобы весы стали радиоактивными. При отлове рыба была живая и явно здоровая.

Задача радиоактивной дезактивации после ядерного испытания Бейкера на атолле Бикини во время операции «Перекресток» в 1946 году была намного сложнее, чем готовились военно-морские силы США. Хотя тщетность задачи стала очевидной и опасность для экипажей по очистке увеличилась, полковник Стаффорд Уоррен , отвечающий за радиационную безопасность, с трудом убедил вице-адмирала Уильяма Х.П. Бланди отказаться от очистки, а вместе с ней и выживших кораблей-мишеней. 10 августа Уоррен показал Бленди авторадиограф, сделанный рыбом-хирургом.из лагуны, оставленной на ночь на фотопластинке. Пленка подверглась воздействию альфа-излучения, производимого чешуей рыбы, что свидетельствует о том, что плутоний, имитирующий кальций, был распределен по всей рыбе. Бланди немедленно приказал прекратить все дальнейшие работы по дезинфекции. Уоррен написал домой: «Самостоятельный рентген рыбы ... сделал свое дело». [15]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Barthe Н, Р Coulon, Хеннион С, D Ducassou, Нижняя Cathalinat В, Charpak G (май 1999 г.). «Оптимизация нового детектора сцинтилляционного газа, используемого для локализации электронов, испускаемых 99mTc» . J Nucl Med . 40 (5): 868–75. PMID  10319763 .
  2. ^ Энциклопедия наук о жизни: Phosphorimager
  3. ^ Rupassara, С. И., Р. Ларсон, GK Sims, и К. Марли. 2002 Разложение атразина роголистником в водных системах. Журнал биовосстановления 6 (3): 217-224.
  4. ^ Кухар М, Ямамур HI (июль 1976). «Локализация холинергических мускариновых рецепторов в головном мозге крысы с помощью световой микроскопической радиоавтографии». Brain Res . 110 (2): 229–43. DOI : 10.1016 / 0006-8993 (76) 90399-1 . PMID 938940 . 
  5. ↑ Янг WS, Кухар MJ (декабрь 1979). «Новый метод авторадиографии рецепторов: [3H] опиоидные рецепторы в головном мозге крысы». Brain Res . 179 (2): 255–70. DOI : 10.1016 / 0006-8993 (79) 90442-6 . PMID 228806 . 
  6. Перейти ↑ Jin L, Lloyd RV (1997). «Гибридизация in situ: методы и приложения» . Анал J Clin Lab . 11 (1): 2–9. DOI : 10.1002 / (SICI) 1098-2825 (1997) 11: 1 <2 :: AID-JCLA2> 3.0.CO; 2-F . PMC 6760707 . PMID 9021518 .  
  7. ^ Дэвенпорт, Энтони П. (2005-03-25). «Методы связывания рецепторов» . DOI : 10.1385 / 1592599273 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  8. Перейти ↑ Hand R (1975). «Авторадиография волокон дезоксирибонуклеиновой кислоты как метод изучения репликации хромосомы млекопитающих» . J. Histochem. Cytochem . 23 (7): 475–81. DOI : 10.1177 / 23.7.1095649 . PMID 1095649 . 
  9. ^ Маккарти Д, Миннер С, Н Бернштейн, Бернштейн С (1976). «Скорость удлинения ДНК и распределение точек роста фага Т4 дикого типа и янтарного мутанта с задержкой ДНК». J Mol Biol . 106 (4): 963–81. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (76) 90346-6 . PMID 789903 . 
  10. Перейти ↑ Kovacs KA, Steinmann M, Halfon O, Magistretti PJ, Cardinaux JR (ноябрь 2015 г.). «Комплексная регуляция CREB-связывающего белка с помощью гомеодомен-взаимодействующей протеинкиназы 2» (PDF) . Сотовая сигнализация . 27 (11): 2252–60. DOI : 10.1016 / j.cellsig.2015.08.001 . PMID 26247811 .  
  11. ^ Гоггин, Фиона Л .; Медвилл, Ричард; Турджен, Роберт (2001-02-01). "Загрузка флоэмы тюльпанного дерева. Механизмы и эволюционные последствия" . Физиология растений . 125 (2): 891–899. DOI : 10.1104 / pp.125.2.891 . ISSN 0032-0889 . PMC 64890 . PMID 11161046 .   
  12. ↑ Van Bel, AJE (июнь 1993 г.). «Стратегии загрузки флоэмы». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 44 (1): 253–281. DOI : 10.1146 / annurev.pp.44.060193.001345 . ISSN 1040-2519 . 
  13. ^ Turgeon, R .; Медвилл, Р. (29 сентября 1998 г.). «Отсутствие загрузки флоэмы в листьях ивы» . Труды Национальной академии наук . 95 (20): 12055–12060. DOI : 10.1073 / pnas.95.20.12055 . ISSN 0027-8424 . PMC 21764 . PMID 9751789 .   
  14. ^ Krypton Gas Penetrant Imaging - ценный инструмент для обеспечения структурной целостности компонентов авиационных двигателей. Архивировано 20 июля 2008 г. на Wayback Machine.
  15. ^ Weisgall, Джонатан (1994), Операция Перекрестки: Тесты Атомные на атолле Бикини , Аннаполис, штат Мэриленд: Военно - морской институт печати, стр. 242 , ISBN 978-1-55750-919-2

Оригинальная публикация единственного изобретателя Аскинса Барбары С. (1 ноября 1976 г.). «Усиление фотоизображения авторадиографией». Прикладная оптика. 15 (11): 2860–2865. Bibcode: 1976ApOpt..15.2860A. DOI: 10.1364 / АО.15.002860.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Роджерс, Эндрю В. (1979). Методы авторадиографии (3-е изд.). Нью-Йорк: Эльзевир Северная Голландия. ISBN 978-0-444-80063-3.
  • « Патент US4101780 Обработка серебра радиоактивным соединением серы, таким как тиомочевина или производные ». Патенты Google. Проверено 26 июня 2014.