WikiDer > Авторадиограф

Autoradiograph
Авторадиография коронарного среза головного мозга эмбриональной крысы. GAD67-связывающий маркер высоко экспрессируется в субвентрикулярная зона.

An авторадиограф изображение на Рентгеновский фильм или ядерная эмульсия образуются в результате распада излучения (например, бета-частицы или гамма лучи) из распределения радиоактивный субстанция. В качестве альтернативы авторадиограф также доступен в виде цифрового изображения (цифровая авторадиография) в связи с недавней разработкой мерцание детекторы газа[1] или системы визуализации фосфора с редкоземельными элементами.[2] Пленку или эмульсию накладывают на помеченный срез ткани для получения авторадиографа (также называемого авторадиограммой). В авто- префикс указывает, что радиоактивное вещество находится в пробе, в отличие от случая гисторадиография или микрорентгенография, при которой образец маркируется с помощью 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 проверки того, атразин метаболизируется роголистник завод или эпифитный микроорганизмы в биопленка слой, окружающий растение.[3]

Приложения

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

Рецепторная авторадиография

Использование радиоактивно меченые лиганды для определения тканевого распределения рецепторов называется либо in vivo или in vitro рецепторная авторадиография если лиганд вводят в кровоток (с последующим удалением ткани и разрезанием) или наносят на срезы ткани, соответственно.[7] Как только плотность рецепторов известна, in vitro Авторадиография также может использоваться для определения анатомического распределения и сродства радиоактивно меченного лекарственного средства к рецептору. Для in vitro Авторадиография 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 криосрезе широко обнажена и может напрямую контактировать с радиолигандом, in vitro авторадиография по-прежнему является быстрым и простым методом отбора кандидатов на лекарства, ПЭТ и ОФЭКТ лиганды. Лиганды обычно помечены 3H (тритий), 18F (фтор), 11C (углерод) или 125я (радиоактивный йод). По сравнению с in vitro, ex vivo авторадиография проводилась после введения в организм радиолиганда, который может уменьшить артефакты и приблизить к внутренней среде.

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

Скорость репликации ДНК

Скорость репликации ДНК в растущей клетке мыши in vitro было измерено авторадиографией как 33 нуклеотида в секунду.[8] Скорость фаг Т4 Удлинение ДНК у инфицированных фагом Кишечная палочка было также измерено авторадиографией как 749 нуклеотидов в секунду в период экспоненциального увеличения ДНК при 37 ° C.[9]

Обнаружение фосфорилирования белков

Фосфорилирование означает посттрансляционное добавление фосфатная группа к конкретным аминокислотам белков, и такая модификация может привести к резкому изменению стабильности или функции белка в клетке. Фосфорилирование белка можно определить на авторадиографе после инкубации белка in vitro с подходящим киназа и γ-32P-ATP. Радиоактивно меченый фосфат последнего включается в белок, который выделяется через SDS-СТРАНИЦА и визуализировали на авторадиографе геля. (См. Рисунок 3. недавнего исследования, показывающего, что CREB-связывающий белок фосфорилируется HIPK2.[10])

Обнаружение движения сахара в растительной ткани

В физиология растенийавторадиографию можно использовать для определения накопления сахара в ткани листа.[11] Накопление сахара, как оно относится к авторадиографии, может описать стратегия загрузки флоэмы используется на заводе.[12] Например, если сахар накапливается в мелкие вены листа ожидается, что на листьях будет мало плазмодесматальный соединения, что свидетельствует о апопластический движение или активная стратегия загрузки флоэмы. Сахара, такие как сахароза, фруктоза, или маннитол, находятся радиоактивно меченый с участием [14-С], а затем всасывается в ткань листа простым распространение.[13] Затем ткань листа подвергается радиоавтографической пленке (или эмульсии) для получения изображения. На изображениях будет виден отчетливый узор прожилок, если накопление сахара сконцентрировано в жилках листа (апопластическое движение), или на изображениях будет виден статический узор, если накопление сахара равномерно по всему листу (симпластический движение).

Другие техники

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

Криптон-85 используется для проверки компонентов самолета на наличие мелких дефектов. Криптон-85 проникает в небольшие трещины, а затем его присутствие обнаруживается с помощью авторадиографии. Метод называется «визуализация проникающего газа криптона». Газ проникает через отверстия меньшего размера, чем жидкости, используемые в краситель пенетрантный контроль и флуоресцентный проникающий контроль.[14]

Исторические события

Непреднамеренное воздействие

Радиоактивные части рыбы выглядят белыми на черном фоне.
Радиоактивный хирург-рыба делает свой рентген. 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 Бейкер ядерное испытание на Атолл Бикини в течение Операция Перекресток в 1946 году было намного сложнее, чем к этому готовились ВМС США. Хотя тщетность задачи стала очевидной и опасность для расчистных бригад возросла, полковник Стаффорд Уоррен, отвечающий за радиационную безопасность, с трудом убедил вице-адмирала Уильяма Х. П. Бланди отказаться от очистки, а вместе с ней и от выживших кораблей-мишеней. 10 августа Уоррен показал Бленди авторадиограф, сделанный хирург-рыба из лагуны, оставленной на фотографической пластинке на ночь. Пленка подверглась воздействию альфа-излучения, производимого чешуей рыбы, что свидетельствует о том, что плутоний, имитирующий кальций, был распределен по всей рыбе. Бланди незамедлительно приказал прекратить все дальнейшие работы по дезактивации. Уоррен написал домой: «Самостоятельный рентген рыбы ... сделал свое дело».[15]

использованная литература

  1. ^ Barthe N, Coulon P, Hennion C, Ducassou D, Basse-Cathalinat B, 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: Фосфоримиджер
  3. ^ Рупассара С.И., Р.А. Ларсон, Г. Симс, К.А. Марли. 2002 Разложение атразина роголистником в водных системах. Журнал биовосстановления 6 (3): 217-224.
  4. ^ Кухар М., Ямамура Х.И. (июль 1976 г.). «Локализация холинергических мускариновых рецепторов в головном мозге крысы с помощью световой микроскопической радиоавтографии». Brain Res. 110 (2): 229–43. Дои:10.1016/0006-8993(76)90399-1. PMID 938940.
  5. ^ Янг WS, Кухар MJ (декабрь 1979 г.). «Новый метод авторадиографии рецепторов: [3H] опиоидные рецепторы в головном мозге крысы». Brain Res. 179 (2): 255–70. Дои:10.1016/0006-8993(79)90442-6. PMID 228806.
  6. ^ Джин Л., Ллойд Р. В. (1997). «Гибридизация in situ: методы и приложения». J Clin Lab анальный. 11 (1): 2–9. Дои:10.1002 / (SICI) 1098-2825 (1997) 11: 1 <2 :: AID-JCLA2> 3.0.CO; 2-F. ЧВК 6760707. PMID 9021518.
  7. ^ Дэвенпорт, Энтони П. (25 марта 2005 г.). «Методы связывания рецепторов». Дои:10.1385/1592599273. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  8. ^ Рука R (1975). «Авторадиография волокон дезоксирибонуклеиновой кислоты как метод изучения репликации хромосомы млекопитающих». J. Histochem. Cytochem. 23 (7): 475–81. Дои:10.1177/23.7.1095649. PMID 1095649.
  9. ^ Маккарти Д., Миннер С., Бернштейн Х, Бернштейн С. (1976). «Скорость удлинения ДНК и распределение точек роста фага Т4 дикого типа и янтарного мутанта с задержкой ДНК». Дж Мол Биол. 106 (4): 963–81. Дои:10.1016/0022-2836(76)90346-6. PMID 789903.
  10. ^ Ковач К.А., Штейнманн М., Халфон О., Магистретти П.Дж., Кардино-младший (ноябрь 2015 г.). «Комплексная регуляция CREB-связывающего белка с помощью гомеодомен-взаимодействующей протеинкиназы 2» (PDF). Сотовая сигнализация. 27 (11): 2252–60. Дои: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. Дои:10.1104 / pp.125.2.891. ISSN 0032-0889. ЧВК 64890. PMID 11161046.
  12. ^ Ван Бел, А. Дж. Е (июнь 1993 г.). «Стратегии загрузки флоэмы». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений. 44 (1): 253–281. Дои: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. Дои:10.1073 / пнас.95.20.12055. ISSN 0027-8424. ЧВК 21764. PMID 9751789.
  14. ^ Визуализация газопроницаемого криптона - ценный инструмент для обеспечения структурной целостности компонентов авиационных двигателей В архиве 20 июля 2008 г. Wayback Machine
  15. ^ Вейсгалл, Джонатан (1994), Операция Перекресток: Атомные испытания на атолле Бикини, Аннаполис, Мэриленд: Naval Institute Press, стр.242, ISBN 978-1-55750-919-2

Оригинальная публикация единственного изобретателя Аскинс Барбара 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