Въвеждане на радиоактивен етикет в биологични препарати

Авторадиография

Основната цел на авторадиографията е да регистрира ленти от радиоактивно маркирани лекарства (протеини и NK) след електрофореза. За целта се използва медицински „неекраниран” рентгенов филм (филмите със защитен слой на повърхността поглъщат част от радиацията). Почерняването на рентгеновия филм (след проявяване) става както под въздействието на електрони, така и под въздействието на y-лъчение. Лекарства с етикет тритий,поради ниската му проникваща способност (3-електрони), само в случай на много висок интензитет на излъчване може да се регистрира по този метод на препарати, маркирани с S и C, но PAGE плаки в тези кутии трябва да бъдат напълно изсъхнали преди записване на радиоактивността. В противен случай R-електроните, излъчени в дълбините на гела, няма да достигнат до филма, като го поставите върху дебела филтърна хартия (той залепва и не се свива при изсушаване). -2 часа във вакуум и при нагряване или 36 часа на въздух при стайна температура - до състояние на тънък, здрав и прозрачен филм, но не е желателно дебелината на мокрия гел да надвишава 0,4 мм.

Рентгеновият филм се нанася като емулсия директно върху гела. В тази експериментална настройка P-електроните на въглерода и сярата проникват в емулсионния слой на дълбочина от около 0,25 mm. За да се осигури добро прилягане на филма към гела, под капака на съответната касета с пружинни скоби се поставя гъбено гумено уплътнение. Самата касета е опакована в черна хартия. Изложбата продължава няколко дни. След това следва, както обикновено, проявление и фиксиране.

Енергията на Р-лъчението на радиоактивния фосфор е достатъчно висока, за да може да се извърши авторадиография директно от плака с мокър гел. Гелът, покрит с филм, се оставя върху една от стъклените плочи, увит в тънък полиетилен и изложен, както е описано по-горе, за няколко часа - за предпочитане на студено (-20°), за да се предотвратят ивиците в гела от разпространение по време на експозиция поради дифузия. P електроните от радиоактивния фосфор могат да преминат през материала на рентгеновия филм до дълбочина от 6 mm. Това означава, че повечето от тях „пробиват” филма, без да предават цялата си енергия на молекулите на сребърния бромид и следователно не се записват по най-добрия начин. Понякога, ако интензитетът на P-лъчението е нисък (поради ниско съдържание), тези „загубени“ електрони се улавят с помощта на фосфоресциращ екран, който е инсталиран от другата страна на филма. P-електроните, които удрят екрана, го карат да свети и филмът регистрира (не без известно замъгляване на изображението) светеща ивица на екрана. Но яркостта на почерняването в този случай може да се увеличи 5-8 пъти.

Тъй като при използване на екранна флуоресценция е възможно отпускане на кристали от сребърен бромид, които са се разпаднали под въздействието на светлина, по-добре е филмът да се експонира в този случай при -70 °.

За да се осигури правилно подравняване на филма след проявяване с оригиналния гел, върху него се правят две маркировки в ъглите с радиоактивно мастило преди авторадиография.

Броячи на сцинтилационно лъчение

Авторадиографският метод има два сериозни недостатъка. Първо, невъзможно е да се определи количествено интензивността на радиоактивното излъчване. Степента на почерняване на ивиците е твърде груб критерий за това. Второ, в много случаи е практически невъзможно да се открие радиация на тритий с помощта на авторадиография

И двата недостатъка се елиминират при използване на течни сцинтилационни броячи. Идеята е да се разтвори радиоактивно белязано вещество в течност, която би реагирала със светлинни проблясъци, когато е изложена на P-електрони, които имат дори относително ниска енергия. Тези светкавици могат да бъдат открити от високочувствителни фотоклетки. Тази течност се нарича сцинтилатор. , а самите светкавици са сцинтилации. Принципът на действие тук е прост. Електрон, излъчен от ядрото на радиоактивен атом, който е част от определена биологична молекула, веднага навлиза в течна среда, където е обречен да се сблъска по пътя на полета си (дори ако се измерва само с части от милиметъра ) със сцитилаторни молекули. Значителна част от такива сблъсъци ще доведат до прехвърляне на част от кинетичната енергия на електрона към някакъв „лесно възбудим” външен електрон на сцинтилатора. Най-вероятно електрон, участващ в осъществяването на конюгирани двойни връзки в ароматна молекула, например, толуенили нафталин.Обичайният „живот“ на такъв електрон във възбудено състояние е около 10~8 секунди, след което той се връща в нормалното си положение, отдавайки получената „допълнителна“ енергия чрез излъчване на светлинен квант.

Електроните летят много бързо. Следователно интервалите между появата на фотони (по пътя на електрона) ще бъдат толкова малки, че не само човешкото око (ако тази светлина беше във видимата област), но и електронните записващи устройства възприемат тази верига от светкавици като една светлинен импулс. Колко радиоактивни разпада в лекарството ще настъпят за 1 минута, т.е. Колко електрони проследяват своите траектории в сцитилатор за минута, същият брой електрически импулси ще бъдат регистрирани от високочувствителен брояч на радиация.

Като такива те не използват фотоклетки (чувствителността им е твърде ниска), но фотоумножителни тръби(FEU). Трябва да се запознаете с тези устройства в курса си по физика. Идеята на тяхното устройство е, че в края, вътре в цилиндър, вакуумиран до висок вакуум, има фотокатод, който дори когато един фотон го удари, излъчва поне един електрон. Под въздействието на силно електрическо поле този електрон се ускорява и удря първия "динод" - метална плоча, покрита със специален състав, който може да "отговори" на удара на бързо летящ електрон, като излъчва около 5 "вторични" електрона . Всички те от своя страна се ускоряват от електрическото поле и удрят втория динод. От който вече излитат около 25 електрона. Това умножаване на броя на електроните става в 8-10 „каскади“. Така че цяла „лавина“ от електрони, генерирана от всяка много слаба и кратка светкавица, пада върху анода, стоящ в края на цилиндъра. Лавина от електрони лесно се превръща в доста забележим и толкова кратък, колкото първоначалната светлинна светкавица, импулс на напрежение. Това е последвано от усилвател на това напрежение и електронен импулсен брояч, който успява да регистрира много хиляди импулси в секунда. В края на определеното време за броене (например 1 минута), броячът спира и показва крайния резултат от броенето (в импулси/мин).

По-горе беше направен отказ от отговорност: „ако тази светлина беше видима за окото“. Не се вижда, защото се намира в ултравиолетовата област. Толкова далеч, че не може да се регистрира от конвенционален фотоумножител. Но късовълновото лъчение може лесно да се преобразува в по-дълги вълни с помощта на луминофори - вещества, които отговарят на абсорбцията на къси вълни на светлината чрез излъчване на по-дълги вълни. Малко количество (-0,5%) фосфор се добавя към сцинтилатора, който на два етапа, но мигновено трансформира първоначалната светкавица с дължина на вълната около 310 Hz в светкавица с дължина на вълната 420 mi, която се записва добре от фотоумножителя.

Изглежда, че е намерен метод за регистриране на енергийно слаба радиоактивност (3H) и оценка на нейната специфична активност (в брои/минута), но възникват някои трудности, които трябва да се споменат за преодоляване. Неслучайно по-горе посочих толуола и нафталина като първични сцинтилатори. Те са предпочитани поради ред причини. Но нафталинът е твърдо вещество. За щастие може да се разтвори в диоксан до концентрация от 6-10% от теглото. Но диоксанът се смесва добре с вода и не губи тази способност, ако в него се разтвори нафталин. Това е важно, тъй като повечето биологични лекарства се изследват под формата на водни разтвори.

Фактът, че във флакон със сцинтилаторна течност само 10% от разтвореното вещество е, строго погледнато, сцинтилатор, не влияе на ефективността на преброяването на импулсите. Все още има доста „резултатни“ сблъсъци, но те все още се сливат в една светлинна светкавица. Е, какво ще кажете за сцинтилатор на базата на толуен? В този случай цялата течност във флакона е първичен сцинтилатор, но... не се смесва с вода. Проблемът може да бъде решен чрез добавяне на препарат Triton X-100 към толуен, в съотношение 1:3 или дори 1:2. Ако количеството на водния разтвор на радиоактивно лекарство не надвишава 2,8 ml на 20 ml сцинтилатор, тогава се получава истински разтвор и ефективността на преброяването на импулса практически не се намалява.

Проблемът изглежда решен. Достатъчно е да излеете един от двата сцинтилатора в стъклена бутилка с вместимост 25 ml, да добавите воден разтвор на радиоактивно маркиран биологичен препарат в количество от 2-2,5 ml, да поставите тази бутилка на пълна тъмнина (в дълбините на устройството, добре защитено от светлина) пред фотокатода на PMT и импулсите могат да бъдат преброени. Но го нямаше. Тъй като понякога много малки нива на радиоактивност трябва да се преброят с голяма точност, постоянният „враг“ на всички високочувствителни електронни устройства пречи - така нареченият „вътрешен шум“ на елементите, които образуват тези устройства. Включително шума на фотоумножителя. Физическата причина за това се крие във факта, че електроните се излъчват непрекъснато от фотокатода, без никакво осветяване, а само поради топлинните им движения, с висока честота и напълно хаотично. Те веднага се улавят от силно електрическо поле, умножено, както е описано по-горе, и произвеждат фалшиви, „тъмни“ импулси на напрежение, които се записват успешно от брояча на импулси. Това „тъмно броене” може да бъде многократно по-високо от броя на регистрираната радиоактивност (достига стойност от порядъка на 105 импулса/мин). Това е „заплащането“ за висока чувствителност!

Електрониката обаче намери изход от тази на пръв поглед безнадеждна ситуация. Бутилката с лекарството се поставя между две фотоумножителни тръби. Импулсите на напрежение от всеки от тях се прилагат едновременно към електронно устройство, наречено „верига на съвпадение“. За съжаление училищният курс по физика (страхувам се, че и курсът по биология) не ни позволява да опишем тук това много просто, но прекрасно изобретение. Остава само да докладва какво прави. Той предава (под формата на единичен импулс) в електронната схема след него два импулса на напрежение, пристигащи на двата му “входа” строго едновременно - с точност до 10~8 сек. Споменах, че фотоумножителите правят шум, макар и с висока честота на повторение на шумовите импулси, но хаотично. Следователно вероятността два шумови импулса да пристигнат на входовете на веригата за съвпадение едновременно (с определената точност) е много малка. В резултат на това броят на регистрираните шумови импулси пада катастрофално - до 3-5 импулса/мин. И двата фотоумножителя „виждат“ светкавицата в сцинтилатора и я регистрират идеално едновременно!

Съществуват обаче и други източници на фалшиво броене на пулса. Например космическите лъчи. Те летят през флакона на сцинтилатора и произвеждат светкавица. За да се предпази от тях, бутилката, която се спуска в дълбочината на устройството за изчисление, е защитена там с дебела оловна „броня“.

Електрониката ни позволява да постигнем друг, не по-малко забележителен резултат. Ако в сцинтилатора се въведат две лекарства едновременно, едното от които например е маркирано , а вторият - радиоактивен въглерод, тогава модерен 2-канален радиационен брояч може да регистрира едната и другата радиоактивност поотделно в двата си канала. Тук играта се играе върху разликата в амплитудите на импулсите от тритиев и въглероден произход. Тя произтича от разликата в енергиите на P-електроните и следователно от разликата в яркостта на съответните светлинни проблясъци. Тази разлика се преобразува в разлика в амплитудите на началните импулси на напрежение, взети от анодите на двата фотоумножителя. На входа всекиОт двата брояча на канала (след общия предусилвател на напрежението) има два така наречени „ограничители на прага“. Един от тях („горен праг“) не позволява импулси на напрежение да преминат към измервателния уред, чийто размер Повече ▼някаква предварително определена стойност. Вторият („долен праг“) „отрязва“ всички импулси, които по-малкодруга, също предварително определена стойност. Всички тези четири ограничителя (в 2 канала) се задават от експериментатора в зависимост от това коя двойка изотопи се изчислява. В резултат на тази настройка единият канал за броене получава импулси само от по-мощен излъчвател, а другият - само от слаб. Корекцията също така взема предвид неизбежното частично припокриване на енергийните разпределения за P електрони от двата източника. За тази цел разпределението за импулси с висока мощност е частично "отрязано" отдолу - от страната на импулси с по-малка амплитуда. И регистрацията на слаби импулси е ограничена "отгоре" - някои от "най-високите" импулси от тази категория не преминават. В резултат на това броят на импулсите от двете категории е малко подценен, но те се оказват разделени в различни канали. Устройството автоматично прави корекционни коефициенти за такова подценяване, като предварително е изчислило (при установени прагове) референтни проби от всеки от двата използвани вида радиоактивност. Резултатите се отпечатват върху лентата в отделни колони.

С помощта на многозвенна верига от метални гнезда можете да инсталирате до двеста номерирани флакона в автоматичното устройство, които се броят последователно без намеса на оператор (например през нощта).

На фиг. Фигура 1 показва схематична електрическа диаграма на 2-канален радиационен брояч. Обозначения: 1 - бутилка с лекарството, 2 - PMT, 3 - верига за съвпадение, 4 - усилвател на напрежение, 5 - долни прагове, 6 - горни прагове, 7 - броячи на импулси за канали A и B.

Отчитане на радиоактивността на филтрите

Ако синтезът на протеин или нуклеинова киселина се извършва в пълна ензимна система в витро(in vitro) с използване на радиоактивно маркирани прекурсори с ниско молекулно тегло, тогава включването на радиоактивност в биополимера може да бъде оценено с помощта на филтърно броене на крайния продукт. За задържане на протеини или нуклеинови киселини, след като са били утаени от реакционната смес с трихлороцетна киселина (TCA) или етанол, могат да се използват филтри от плътна филтърна хартия или стъклени влакна с размер на порите 0,45-1,2 kg. Вторият вариант включва използването на предлагани в търговската мрежа нитроцелулозни мембранни филтри (неседиментни). В този случай задържането на реакционния продукт върху филтъра се дължи на неговата сорбция. Нитроцелулозата здраво сорбира алкални протеини, рибозоми и едноверижни (денатурирани) ДНК молекули. Трябва да се отбележи, че в случай на използване на хартиени филтри или филтри от фибростъкло, част от радиоактивния продукт прониква дълбоко във филтъра, но при мембранен филтър целият се разпределя в тънък слой върху повърхността. От гледна точка на надежден контакт със сцинтилатора, вторият вариант е за предпочитане. Но мембранните филтри са много по-скъпи от хартиените или фибростъкло.

За тази цел са удобни филтри с диаметър 24 мм, което улеснява добавянето им към флаконите на сцинтилационен брояч. Филтрирането се извършва с помощта на просто устройство, показано на фиг. 2.

Пръстеновидна опора за филтър (2), изработена от неръждаема стомана под формата на решетка с пръстеновиден шлифован фланец, се вкарва в бунзенова колба (1) върху гумена запушалка. Върху него се поставя филтър (3), а върху филтъра се поставя резервоар (4), изработен от същата стомана и също с шлифован фланец. Фланците се притискат с пружинни скоби (не са показани). Този лесно разглобяем дизайн е удобен за манипулиране на филтъра.

Реакционната смес със суспендираната в нея утайка на изпитвания продукт (при първия вариант) или без утайка (при втория вариант) се излива в резервоара и течността се изсмуква при лек вакуум. Радиоактивните прекурсори се измиват 5-6 пъти, като се заменя промивната течност в резервоара, която не е в състояние да разтвори утайката. (Например същата, в която е депозиран полимерът)

Ако има много филтри, след като първо ги номерирате по ръба с молив, можете да ги измиете „в обем“, на големи партиди, като сменяте течността за измиване на всеки 15 минути и я разклащате периодично. Във всеки случай, последните измивания се извършват с етанол, след това с етер, за да се отстрани напълно водата по време на последващото изсушаване на филтрите. Това е особено важно за „насипни“: филтри от хартия и фибростъкло, където водата трябва да бъде напълно отстранена от вътрешните пори, тъй като изчисляването на радиоактивността на утайката върху филтъра се извършва в бутилка с чист толуенов сцинтилатор. Остатъчната вода в порите може да попречи на сцинтилатора да достигне до радиоактивното вещество. Добре изсушен филтър в толуенов сцинтилатор изглежда равномерно полупрозрачен. Сушенето се извършва на въздух при стайна температура за 15-20 минути (до изчезване на миризмата на етер).

Позицията на "обемния" филтър в бутилката - легнал на дъното или изправен на ръба - не играе съществена роля. Светлинните проблясъци при излъчване (3-електрони) все още ще „осветяват“ цялата течност в бутилката и ще бъдат забелязани от двата фотоумножителя, но все пак е по-добре да поставите мембранния филтър на дъното с филма на веществото нагоре.

В случай на малки обеми на инкубационната смес, дори при първия вариант на използване на филтри, не е необходимо да се извършва реакцията и утаяването на полимера в обема за последващо събиране на утайката чрез филтруване. До 50 µl от реакционната смес може просто да се нанесе върху хартиен филтър и да се остави да абсорбира течността. Тази операция може да се извърши на една стъпка за няколко десетки номерирани филтри, ред по ред, закрепени върху слой гума, така че да не го докосват. След това гумата с филтри се поставя във влажна камера, термостатирана при температурата на ензимната реакция. В края на това филтрите заедно с щифтовете се отстраняват и се поставят в голяма чаша, пълна с 5% разтвор на TCA или етанол. Вътре във филтрите ще се получи полимерно отлагане. (Филтрите не трябва да се отстраняват от щифтовете, тъй като щифтовете ги предпазват от слепване.) Цялото измиване се извършва там, в чашата. След това филтрите се набождат отново върху гумата, изсушават се и се поставят във флакони със сцинтилатор по реда на техните номера.

Разбира се, когато се използват филтри, ефективността на изчислението намалява в сравнение с изчислението на лекарство, разтворено в сцинтилатор. Част от енергията (3-електрони се губи при сблъсъци с отлагания материал и мрежата на пространствения филтър. Въпреки това, Р-електрон, който е загубил част от енергията, не е непременно неспособен да причини светлинен проблясък в сцинтилатора. И за при броене е важен само броят на импулсите в минута, а не тяхната амплитуда (с изключение на двойното броене, но трябва да се контролират инхибиращите фактори - дебелината и плътността на отлаганията, както и самият филтър). за да се намали, ако е възможно, броят на импулсите, които не са преброени поради твърде голяма загуба на енергия по пътя към сцинтилатора.

Въвеждане на радиоактивен етикет в биологични препарати

а) в viuo.

Най-лесният начин е да оставите трудната и понякога опасна операция по въвеждане на етикет на самата природа. За да направите това, към хранителната среда се добавя радиоактивно маркиран прекурсор за синтеза на интересуващото ви вещество в организма. Това е най-лесно да се направи за бактерии. Белязаният тимидин лесно се включва в неговата ДНК в рамките на 1 час до ниво от около 10% от радиоактивността, въведена в средата. ДНК се маркира по същия начин в животински клетки, растящи в тъканна култура.

Импулсното маркиране в бактериална иРНК се извършва чрез въвеждане на С-урацил или същия Р-ортофосфат в хранителната среда - след изчерпване или измиване на нерадиоактивен фосфор. Поради скоростта на метаболитните процеси в бактериите, продължителността на такъв импулс трябва да бъде кратка (10-30 секунди). След което жизнената активност на бактериите трябва незабавно да бъде спряна, например чрез изливане на суспензията им върху фино натрошен лед, съдържащ натриев азид.

Най-удобно е да се маркират бактериални протеини, както и протеини на висши организми в клетъчна култура, като се използва С- или S-белязан метионин. Нека ви напомня, че метионинът е незаменима аминокиселина (т.е. не се синтезира в самия организъм) за клетките на всички висши животни и някои бактерии. В допълнение, синтезът на всеки протеин започва с него, което ви позволява да наблюдавате началото на този процес.

Въвеждането на маркери чрез диетата на животните практически не се използва, тъй като радиоактивните изотопи са включени в много биологични молекули чрез метаболитни пътища. В допълнение, разреждането на радиоактивния етикет се дължи на собствените резерви на тялото, например незаменими аминокиселини, получени в резултат на катаболизъм (разграждане) на собствените му протеини. Всичко това изисква голямо потребление на скъпи радиоактивни лекарства и е свързано с повишена степен на радиационна опасност.

Тук е уместно да се отбележи, че радиоактивният етикет се въвежда или по-точно се създава в аминокиселини, нуклеотиди и други биологично значими молекули чрез специално облъчване в ядрени реактори. Каталозите на специализирани чуждестранни компании съдържат много стотици наименования на радиоактивно маркирани молекули. Същото, за съжаление, не може да се каже за местните продукти. б) в витро.

Въвеждането на радиоактивен етикет във вече пречистени протеини или нуклеинови киселини може да се извърши и в лабораторията, като се използват химични реакции на заместване или добавяне на радиоактивни атоми, а понякога и прости радиоактивно маркирани молекули. Тези реакции са доста сложни и няма смисъл да ги обсъждаме тук. По-често етикетът се въвежда по време на in vitro ензимни реакции за синтеза на биополимери, като се използват радиоактивно белязани прекурсори (P-ATP, аминокиселини, нуклеозидни трифосфати и др.) Някои ензими прикрепят само една белязана единица към края на веригата съответния полимер.

Други ензими, които водят in vitro допълнителен синтез на биополимери (ДНК полимерази, РНК полимерази, рибозомни комплекси) в присъствието на радиоактивно маркирани мономерни прекурсори (рибо- и дезоксирибонуклеозид трифосфати, аминоацил-tRNA) могат да включват радиоактивен етикет във всички или някои връзки на полимерните вериги, което им дава много висока степен на радиоактивност.

В заключение трябва да се отбележи, че от съображения за безопасност и удобство за откриване на резултатите от биосинтезата, през последните години се наблюдава тенденция за замяна на радиоактивния етикет с флуоресцентен, което вече наблюдавахме в примера за еволюцията на метода за секвениране на ДНК.

Литература

1. Авдонин П.В., Ткачук В.А. Рецептори и вътреклетъчен калций. 1994. - Наука, Москва. - С.29-42.

2. Авцин А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Човешки микроелементи, медицина. М. - 1991.

3. Анестиади В.Х., Нагорнев В.А. За пато- и морфогенезата на атеросклерозата. Кишинев, Медицина. - 1985. - С.92.

4. Антонов V.F. Липиди и йонна пропускливост на мембраните. - М.: Медицина, 1982.

5. Аронов Д.М., Бубнова Н.Р., Перова Н.В. и др.. Влияние на ловастатин върху динамиката на липидите и аполипротеините в кръвния серум след максимална физическа активност в периода на хранителна липемия при пациенти с коронарна артериална болест // Кардиология, - 1995. - Т.35. - N 31. - С.38-39.

6. Атаджанов М.А., Баширова Н.С., Усманходжаева А.И. Спектър на фосфолипиди в целеви органи при хроничен стрес // Патология. физиология и експеримент. терапия. - 1995, - N 3: - С.46-48.

Авторадиографията е сравнително нов метод, който значително разшири възможностите както на светлинната, така и на електронната микроскопия. Това е много модерен метод, дължащ се на развитието на ядрената физика, което направи възможно получаването на радиоактивни изотопи на различни елементи. Авторадиографията изисква по-специално изотопи на онези елементи, които се използват от клетката или могат да се свързват с вещества, използвани от клетката, и които могат да се прилагат на животни или да се добавят към култури в количества, които не нарушават нормалния клетъчен метаболизъм. Тъй като радиоактивният изотоп (или веществото, белязано с него) участва в биохимични реакции по същия начин като неговия нерадиоактивен аналог и в същото време излъчва радиация, пътят на изотопите в тялото може да бъде проследен с помощта на различни методи за откриване на радиоактивност . Един от начините за откриване на радиоактивност се основава на способността му да действа като светлина върху фотографски филм; но радиоактивното лъчение прониква през черната хартия, използвана за защита на филма от светлина, и има същия ефект върху филма като светлината.

За да може радиацията, излъчвана от радиоактивни изотопи, да бъде открита върху препарати, предназначени за изследване с помощта на светлинни или електронни микроскопи, препаратите се покриват в тъмна стая със специална фотографска емулсия и след това се оставят за известно време на тъмно. След това препаратите се проявяват (също на тъмно) и се фиксират. Участъци от лекарството, съдържащи радиоактивни изотопи, влияят на основната емулсия, в която под въздействието на излъчената радиация се появяват тъмни „зърна“. Така се получават радиоавтографи (от гръцки. радио– излъчват, автомобили– себе си и графо- пишете).

Първоначално хистолозите имаха само няколко радиоактивни изотопа; например много ранни авторадиографски изследвания използват радиоактивен фосфор. По-късно започнаха да се използват много повече от тези изотопи; Радиоактивният изотоп на водорода, тритий, намери особено широко приложение.

Авторадиографията беше и все още се използва много широко за изследване къде и как протичат определени биохимични реакции в тялото.

Химичните съединения, белязани с радиоактивни изотопи, които се използват за изследване на биологични процеси, се наричат ​​прекурсори. Прекурсорите обикновено са вещества, подобни на тези, които тялото получава от храната; те служат като градивни елементи за изграждане на тъкани и са включени в сложни компоненти на клетки и тъкани по същия начин, по който немаркираните градивни елементи са включени в тях. Тъканният компонент, в който е включен белязаният прекурсор и който излъчва радиация, се нарича продукт.

Клетките, отгледани в култура, въпреки че принадлежат към един и същи тип, ще бъдат на различни етапи от клетъчния цикъл във всеки даден момент, освен ако не се вземат специални мерки за синхронизиране на техните цикли. Въпреки това, чрез въвеждане на тритий-тимидин в клетките и след това правене на авторадиографии, може да се определи продължителността на различните етапи от цикъла. Времето на настъпване на един етап - митоза - може да се определи без белязан тимидин. За да направите това, проба от клетки от културата се държи под наблюдение във фазово-контрастен микроскоп, което прави възможно директното наблюдение на развитието на митозата и определяне на нейното време. Продължителността на митозата обикновено е 1 час, въпреки че при някои видове клетки отнема до 1,5 часа.

Авторадиография

авторадиография, радиоавтография, метод за изследване на разпределението на радиоактивни вещества в изследвания обект чрез прилагане на фотоемулсия, чувствителна към радиоактивно излъчване към обекта. Радиоактивните вещества, съдържащи се в обекта, сякаш се фотографират сами (оттук и името). Методът А. се използва широко във физиката и техниката, в биологията и медицината - навсякъде, където се използват изотопни индикатори.

След проявяване и фиксиране на фотографската емулсия върху нея се получава изображение, което показва изследваното разпределение. Има няколко начина за нанасяне на фотографска емулсия върху обект. Фотографската плака може да се нанесе директно върху полираната повърхност на пробата или върху пробата може да се нанесе топла течна емулсия, която, когато се втвърди, образува слой плътно долепен до пробата и се изследва след експониране и фотообработка. Разпределението на радиоактивните вещества се изследва чрез сравняване на плътността на почерняване на фотолента от тестови и референтни проби (т.нар. макрорадиография). Вторият метод се състои в преброяване на следите, образувани от йонизиращи частици във фотографска емулсия с помощта на оптичен или електронен микроскоп (микрорадиография). Този метод е много по-чувствителен от първия. За получаване на макроавтографи се използват транспаранти и рентгенови емулсии, а за микроавтографи се използват специални фино-зърнести емулсии.

Фотографско изображение на разпределението на радиоактивни вещества в обекта на изследване, получено по метода на А., се нарича авторадиограма или авторадиография.

На ориз. 12 И 3 дадени са примери за авторадиограми. Методът А. може да се използва за откриване на наличието на радиоактивни елементи в различни руди, разпределението на естествени радиоактивни елементи в тъканите на растителни и животински организми и др.

Въвеждането в тялото на съединения, маркирани с радиоизотопи, и по-нататъшното изследване на тъканите и клетките по метода А. позволява да се получат точни данни за това кои специфични клетки или клетъчни структури протичат определени процеси, локализацията на определени вещества и установяване на времевите параметри на редица процеси. Например, използването на радиоактивен фосфор и А. направи възможно откриването на наличието на интензивен метаболизъм в растящата кост; използването на радиойод и А. направи възможно изясняването на моделите на активност на щитовидната жлеза; въвеждането на белязани съединения - прекурсори на протеини и нуклеинови киселини, и А. помогна да се изясни ролята на някои клетъчни структури в обмена на тези жизненоважни съединения. Методът A. позволява да се определи не само локализацията на радиоизотоп в биологичен обект, но и неговото количество, тъй като броят на редуцираните сребърни зърна на емулсията е пропорционален на броя на частиците, действащи върху него. Количественият анализ на макроавтографите се извършва с помощта на конвенционални фотометрични техники (вижте Фотометрия) , и микроавтографи - чрез преброяване на сребърни зърна или следи под микроскоп, появили се в емулсията под въздействието на йонизиращи частици. А. започва успешно да се комбинира с електронна микроскопия (виж Електронна микроскопия). Вижте също рентгенография.

Лит.:Бойд Д. А. Авторадиография в биологията и медицината, прев. от англ., М., 1957; Zhinkin L.N., Приложение на радиоактивните изотопи в хистологията, в книгата: Радиоактивни индикатори в хистологията, L., 1959, стр. 5-33; Perry R., Количествена авторадиография, Методи в клетъчната физиология, 1964, v. I, гл. 15, стр. 305-26.

Н. Г. Хрушчов.

Ориз. 2. Авторадиограма (пръстов отпечатък), показваща разпределението на фосфор (32 P) в листата на доматите. Първо растението е поставено в разтвор, съдържащ радиоактивен фосфор. Светлите области съответстват на повишени концентрации на радиоактивния изотоп; може да се види, че фосфорът е концентриран близо до стъблото и в съдовите части на листата.

Ориз. 1. Микрорентгенограма на никелова проба. Изследва се дифузията на белязан с радиоактивния изотоп 113 Sn калай в никел. Разпределението на радиоактивния калай показва, че дифузията се извършва главно по границите на никеловите зърна.

Велика съветска енциклопедия. - М.: Съветска енциклопедия. 1969-1978 .

Синоними:

Вижте какво е „авторадиография“ в други речници:

- (от авто... и радиография) метод за регистриране на разпределението на радиоактивни вещества в обект. На повърхността (разрез) се нанася филм с емулсия, чувствителна към радиоактивно излъчване. Радиоактивните вещества сякаш се фотографират сами... ... Голям енциклопедичен речник

- (аутрадиография), метод за измерване на разпространението на радиоактивни вещества. in in в изследвания обект (чрез собственото си излъчване), което се състои в нанасяне на слой ядрена фотографска емулсия върху него. Разпределението се определя от плътността на проявеното почерняване... ... Физическа енциклопедия

Метод за изследване на разпределението на радиоактивни вещества (изотопи) в обекта или съединенията, които се изследват. Състои се от прилагане на фотоемулсия, чувствителна към радиоактивно лъчение върху обект (или, например, хроматограма) и получаване на отпечатък,... ... Речник по микробиология

Съществително име, брой синоними: 4 авторадиография (2) макроавторадиография (1) ... Речник на синонимите

Авторадиография. Вижте авторадиография. (Източник: “Английско-руски тълковен речник на генетичните термини”. Арефиев В.А., Лисовенко Л.А., Москва: Издателство ВНИРО, 1995 г.) ... Молекулярна биология и генетика. Речник.

авторадиография- Метод за изследване на разпространението на радиоактивни вещества. компоненти в изследваната проба чрез тяхното собствено излъчване чрез прилагане на радиоактивност, чувствителна към пробата. емулсионно излъчване. Разпределението се определя от плътността на проявеното почерняване... ... Ръководство за технически преводач

Авторадиография- * авторадиография * авторадиография виж ... Генетика. енциклопедичен речник

- (от авто... и радиография), метод за регистриране на разпределението на радиоактивни вещества в обект. На повърхността (разрез) се нанася филм с емулсия, чувствителна към радиоактивно излъчване. Радиоактивните вещества сякаш се снимат сами... ... енциклопедичен речник

Книги

• Авторадиографията в биологията и медицината, Дж. Бойд, Книгата принадлежи на един от създателите на авторадиографския метод. Първите осем глави са посветени на теорията на въпроса. Те обсъждат теорията на фотографския процес, свойства и характеристики... Категория: Основни медицински познанияИздател:

Белязаните атоми се използват широко в цитологията за изследване на различни химични процеси, протичащи в клетката, например: за изследване на синтеза на протеини и нуклеинови киселини, пропускливостта на клетъчната мембрана, локализацията на веществата в клетката и др.

За тези цели се използват съединения, в които се въвежда радиоактивен етикет.

В молекула на белязано вещество, например аминокиселина или въглехидрат, един от атомите е заменен с атом на същото вещество, но такъв, който е радиоактивен, т.е. радиоактивен изотоп. Известно е, че изотопите на един и същ елемент не се различават един от друг по своите химични свойства и, след като попаднат в тялото на животно или растение, те се държат във всички процеси по същия начин като обикновените вещества. Въпреки това, поради факта, че тези изотопи имат радиоактивни емисии, те могат лесно да бъдат открити с помощта на фотографски метод.

В цитологичните изследвания най-широко приложение намират изкуствените радиоактивни изотопи с меко излъчване, при разпадането на които се получават електрони с ниска енергия. Тези изотопи включват: водороден изотоп - тритий 3H, въглероден изотоп 14C, фосфор 32P, сяра 35S, йод 1311 и други елементи, които изграждат органични съединения.

Белязаните съединения се въвеждат директно в тялото на животно или растение, в клетки, изолирани от тялото, разположени в тъканна култура, в клетки на протозои и бактерии. Пътищата на тяхното въвеждане в организма са различни: при многоклетъчните животни те се въвеждат чрез инжектиране или с храна в случай на клетъчни и тъканни култури, протозои и бактерии, както и много малки многоклетъчни организми, белязани съединения се въвеждат в организма; хранителна среда.

Радиоактивните изотопи, въведени в тялото, участват активно в метаболизма. Дозата на белязаното съединение, въведена в тялото, се установява експериментално и не трябва да бъде твърде голяма, за да не се наруши нормалният метаболизъм поради значително радиоактивно излъчване.

В различни интервали от време след въвеждането на белязани съединения се записват части от тъкани и органи, протозойни и бактериални клетки. Най-добри резултати се получават при фиксиране със смес на Карнуа или алкохолно-оцетна смес (3:1). От фиксирания материал се приготвят обикновени парафинови срезове, върху чиято повърхност (след отстраняване на парафина) се нанася тънък слой чувствителна фотографска емулсия. Тази така наречена ядрена емулсия се характеризира с много малък размер на зърната (0,2-0,3 l / s), тяхната еднородност и значително по-голямо насищане на желатин с AgBr в сравнение с конвенционалната фотографска емулсия.

Препаратите с нанесена върху тях фотографска емулсия се експонират на тъмно, при относително ниска температура (около 4°C), след което се проявяват и фиксират по същия начин, както при правене на обикновени снимки. По време на експозицията на препаратите излъчването на радиоактивни изотопи, вградени в определени клетъчни структури, оставя следа от пътя на бета частиците във фотоемулсионния слой.

По време на процеса на разработване зърната AgBr, които се намират на местата, където пътуват бета частици, се редуцират от проявителя до метално сребро. Последните са черни на цвят и се откриват след проявяване на препаратите под формата на зърна, разположени в слой от фотографска емулсия над тези клетки и техните структури, в които е включен радиоактивният изотоп. Такива лекарства се наричат ​​авторадиографи.

След процесите на проявяване и фиксиране, радиоавтографите се измиват добре с вода и след това се оцветяват с едно от багрилата, които разкриват веществото в клетката, в което трябва да бъде включен радиоактивният изотоп. Само някои видове оцветяване, като реакцията на Feulgen, се извършват преди нанасяне на емулсията върху авторадиографите, тъй като хидролизата в киселина и при високи температури непременно ще повреди емулсионния слой. Готовите радиоавтографи се поставят в канадски балсам и се изследват под микроскоп.

Включването на радиоактивни изотопи се извършва само в онези области на клетките и техните структури, където протичат активни процеси, например процесите на синтез на протеини, въглехидрати и нуклеинови киселини.

Разнообразие от белязани аминокиселини се използват за изследване на протеиновия синтез. Синтезът на нуклеиновите киселини може да се съди по включването на белязани нуклеозиди в техните молекули: тимидин, цитидин, уридин. Белязан с тритий тимидин, т.е. 3Н-тимидинът е включен изключително в молекулите на ДНК и с помощта на този конкретен радиоактивен прекурсор през последните години бяха изяснени много важни модели на синтеза на ДНК и беше проследена хромозомната редупликация. 3H-цитидин и 3H-уридин (или същите съединения, белязани с въглерод) са включени както в ДНК, така и в РНК молекулите. За синтеза на полизахариди в клетката може да се съди по включването в тях на белязана глюкоза и Na2so4.

През последните години е разработен метод за получаване на авторадиографи за тяхното изследване с помощта на електронен микроскоп (електронна авторадиография), което позволява да се изследват биохимичните процеси в клетъчните ултраструктури, т.е. да се получат точни данни за локализацията на химични вещества и техните трансформации. в клетките на различни органели.

Количествените методи включват преди всичко множество биохимични методи, които могат да се използват за определяне на количеството неорганични и органични вещества, съдържащи се в клетката.

Ценността на тези методи, широко използвани в цитологията, е, че те позволяват да се получат данни за промените в количеството на различни вещества през различни периоди от живота на клетката, в различни периоди от нейното развитие, под въздействието на фактори на околната среда, по време на патологични процеси и др.

Количествените методи също позволяват да се получат цифрови данни за веществата, консумирани и освободени от клетката по време на нейния живот. По този начин, използвайки специално оборудване (респирометри на Warburg, Krogh и др.). Можете много точно да вземете предвид количеството кислород, консумирано от тъканите или отделните клетки, както и онези промени в интензивността и процесите на дишане, които се случват при различни температури и други условия.

Един от важните количествени методи, който прави възможно определянето на сухото тегло на клетката, се основава на използването на интерферентен микроскоп. Същността на този метод е, че в интерферентен микроскоп светлината, преминаваща през обект, претърпява фазово изместване в сравнение с „контролния лъч“, който не е преминал през обекта. Големината на фазовото изместване се изразява в промяна на яркостта и зависи от плътността на обекта, а плътността от своя страна зависи от количеството сухо вещество, съдържащо се в даден обект. Сухото тегло на клетките или техните отделни структури се изразява в грамове и за да го изчислите, трябва да измерите размера на клетката (или нейната индивидуална структура), както и големината на фазовото изместване.

Методът за определяне на сухо тегло с помощта на интерферентен микроскоп е приложим не само за фиксирани, но и за живи клетки.

Друг важен и широко използван метод за количествен анализ на химичния състав на клетката е цитофотометрията. Основата на цитофотометричния метод е да се определи количеството на химичните вещества чрез абсорбцията им на ултравиолетова, видима или инфрачервена светлина с определена дължина на вълната.

Количественият анализ може да се извърши както на базата на собствените спектри на абсорбция на химични вещества (т.е. върху неоцветени препарати), така и на базата на спектрите на абсорбция на багрилото, което оцветява клетъчните структури. Пример за това е определянето на количеството ДНК върху препарати, оцветени с Feulgen, и количеството РНК след оцветяване с пиронин.

6. Цитофотометрия.

Поглъщането на светлина от различни клетъчни структури зависи от концентрацията на определени химични вещества в тях и тази зависимост се подчинява на закона на Ламберт-Беер: интензитетът на поглъщане на лъчите е пропорционален на концентрацията на веществото за същата дебелина на предметът. Разликите в интензивността на поглъщане на светлина от химикали, локализирани в различни клетъчни структури, се изразяват в количествени показатели, които често са относителни единици, микрограмове и други мерни единици.

Уредите, използвани за спектрален анализ на химичния състав на клетките, се наричат ​​цитофотометри. Цитофотометърът включва източник на светлина, филтър, микроскоп и фотометър с фотоумножител. Изображение на клетката се проектира върху фотоумножителната тръба.

С помощта на цитофотометър се определя интензитетът на светлината, преминаваща през клетката, или нейната обратна стойност, т.е. оптичната плътност. Получените стойности се сравняват със същите стойности, известни за други клетки, или със стандартни проби от различни системи позволяват да се определи количеството на веществото до 10-12-14 g, т.е. характеризиращ се с висока точност на измерване.

Цитофотометричният метод придоби особено широко разпространение през последните години. От голямо значение е фактът, че може да се комбинира с други методи на изследване, например ултравиолетова микроскопия.

Авторадиографски метод

Авторадиография, определение, история.

Методът на авторадиографията се основава на въвеждането в обекта на изследване на съединение, „белязано“ с радиоактивен атом и идентифициране на мястото на включването му чрез фотографско записване на радиацията. Основата за получаване на изображение е ефектът от йонизиращи частици, образувани по време на разпадането на радиоактивен атом върху ядрена фотографска емулсия, съдържаща кристали от сребърен халоген.

Откриването на авторадиографския метод е пряко свързано с откриването на явлението радиоактивност. През 1867 г. е публикувано първото наблюдение на ефекта на уранови соли върху сребърни халиди (Niepce de St. Victor). През 1896 г. Хенри Бекерел наблюдава осветяването на фотографска плака с уранови соли без предварително излагане на светлина. Този експеримент се счита за момента на откриването на явлението радиоактивност. Авторадиографията във връзка с биологичен материал е използвана за първи път от Lacassagne и Lattes (Lacassagne, Lattes 1924) през 20-те години на миналия век; Хистологичният блок от различни животински органи след въвеждането на изотопи се притиска с плоската си страна към рентгеновата плака и се експонира. Предварително се получава хистологична секция и се подлага на стандартна процедура на оцветяване. Полученият автограф се изучава отделно от парчето. Този метод ви позволява да оцените интензивността на включване на изотоп в биологична проба. През четиридесетте години Leblond използва авторадиография, за да демонстрира разпределението на йодния изотоп в участъци от щитовидната жлеза (Leblond C.P. 1943).

Първите опити за комбиниране на авторадиография с електронна микроскопия са направени през 50-те години (Liquir-Milward, 1956). Електронномикроскопската авторадиография е специален случай на конвенционалната авторадиография, при която сребърните зърна също се броят и се взема предвид тяхното разпределение. Особеността на метода е използването на много тънък слой емулсия. В момента е постигната разделителна способност от около 50 nm, което е 10-20 пъти по-високо в сравнение със светлинната микроскопия.

Понастоящем авторадиографският метод е допълнен от възможността за автоматично оценяване на броя на сребърните зърна с помощта на видео анализатори. Често за усилване на сигнала на етикет (обикновено това са изотопи с висока енергия) се използват различни видове сцинтилатори, нанесени върху плочи (усилващ екран с фосфорно покритие) или импрегнирани в емулсия (PPO) - в този случай , фотонното лъчение осветява обикновена фотографска плака или филм.

Фотографски принцип на получаване на изображение, фотоемулсия

В радиографските изследвания ролята на детектор на ядрен разпад се играе от фотографска емулсия, в която при преминаване на йонизираща частица остава латентен образ, който след това се разкрива в процеса на проявяване, подобно на обработката на обикновен фотографски филм.

Фотографската емулсия е суспензия от микрокристали на сребърен халид в желатин. Микрокристалите имат дефекти в структурата си, наречени центрове на чувствителност. Според модела на Гърни-Мот, тези смущения в йонната решетка на кристала са способни да уловят електрони, освободени, когато алфа или бета частица преминава през проводящата лента на кристала, което кара йона да се трансформира в атом. Полученият латентен образ може да бъде разкрит чрез процедура, която превръща активираните кристали от сребърен халид в зърна от метално сребро (процес, наречен химическо проявяване). Всеки агент с достатъчна редуцираща активност може да се използва като проявител (обикновено метол, амидол или хидрохинон се използват във фотографията и авторадиографията). След като откритите кристали се развият, останалите микрокристали от сребърен халид се отстраняват от емулсията с помощта на фиксатор (обикновено хипосулфит). Ядрените фотографски емулсии се характеризират с разделителна способност (зърнистост) и чувствителност. Първият се определя от размера на микрокристалите на сребърната сол и е обратно пропорционален на последния. Фотографската емулсия се характеризира с намалена чувствителност към видимата светлина, но работата с нея обаче трябва да се извършва на тъмно, за да се предотврати появата на артефакти.

Емулсията може да се нанесе върху лекарството под формата на готов филм със субстрат или чрез потапяне на лекарството в загрята течна емулсия - по този начин се получава тънък равномерен слой, който се проявява по обичайния начин. Преди да се приложи емулсията за светлинна микроскопия, предметното стъкло обикновено се оцветява с необходимото хистологично оцветяване, но в по-блед цвят от обикновено, за да може да се преброят сребърните зърна във всички области. Лекарството се излага за определено време и след това се проявява.

Изотопи, използвани в авторадиографията.

В радиоавтографията, в зависимост от целите на изследването и наличните материали, е възможно да се използват различни изотопи. Изображението, създадено от йонизираща частица върху ядрена фотографска емулсия, зависи от енергията на частицата и вида на нейното взаимодействие с материята.

Алфа частиците, излъчвани от идентични радиоактивни ядра, имат еднаква енергия ( д) и същата дължина на пътя ( Р) , свързани със следната връзка:

R = kE3/2

Където к – константа, характеризираща средата, в която се разпространяват частиците. Обхватът на частиците в ядрото се определя от неговата плътност и елементен състав. Съотношението Bragg-Kleemen ни позволява да оценим обхвата на алфа частиците във въздуха (R0) в вещество с атомна маса A и плътност д:

R= 0,0003 (R0/ г) A1/2

Тъй като йонизиращата способност на алфа частиците е много висока, това улеснява фотографския запис на разпределението на изотопа и също така позволява използването на неемулсионни материали за запис. Следа от алфа частици, излъчени от един източник, се появява на автографите като лъч от прави сегменти, обикновено с дължина 15-50 микрона, излъчващи се от една точка, което прави възможно точното локализиране на зоната, където е включен радиоактивният маркер. Алфа частиците обаче се излъчват от изотопи с високи атомни числа, което ограничава използването им като биологичен маркер.

Следите от алфа частици често се наблюдават в хистологичните рентгенографии като артефакт - резултат от присъщото излъчване на изотопи, присъстващи в предметното стъкло.

Бета лъчението се характеризира с непрекъснат спектър на началната енергия на частиците - от нула до E max, определена за всеки изотоп. Формите на спектъра са значително различни. По този начин най-вероятната енергия на частиците, излъчени от тритем, е 1/7 от E max, 14C е около ¼, 32P е около 1/3. Максималната енергия на бета-излъчването на различни изотопи варира от 18 keV до 3,5 MeV - в много по-широки граници от алфа-излъчването. По правило максималната енергия е по-висока за краткотрайните изотопи.

Преминаването на бета частици и моноенергетични електрони през материята се съпровожда от два основни типа взаимодействие. Когато взаимодейства с орбитален електрон, частицата може да му прехвърли енергия, достатъчна за йонизиране на атома (премахване на електрон от орбитата). В редки случаи тази енергия е толкова висока, че може да се наблюдава следата на освободения електрон. Поради равенството на масите на частицата и електрона се получава отклонение от първоначалното движение. Взаимодействието на втория тип, с атомните ядра, води до появата на спирачно рентгеново лъчение. Въпреки че последното не се регистрира от емулсията, актът на взаимодействие на частица с ядро ​​може да бъде открит чрез рязко прекъсване на траекторията.

Повтарящото се взаимодействие с орбиталните електрони води до изкривяване на траекторията, която обикновено изглежда като криволичеща линия, особено в крайната част, когато скоростта на частицата намалява и нейната йонизираща сила се увеличава. Дължината на траекторията значително надвишава разстоянието от началната до крайната точка на пистата - пробег. Поради тази причина дори моноенергетичните електрони се характеризират с наличието на обхватен спектър, ограничен отгоре с R max, характерен за дадено излъчване. Поради по-ниските йонизационни загуби, бета частиците са по-трудни за откриване от алфа частиците. Те не образуват непрекъснати следи (с изключение на най-мекото излъчване на тритий - в този случай обаче вероятността за преминаване на повече от един емулсионен кристал е ниска), плътността и броят на развитите кристали варират в различни граници. Обхватът на бета частица в друг елемент може да се оцени с помощта на формулата:

R = RA1 (Z/A)A1/ (Z/A)

В широк диапазон от E стойности макс Максималният пробег е свързан с максималната енергия чрез връзката:

Р м= 412 Е макс 1,265 – 0,0954 ln E макс

Разликите в обхватите, йонизационния капацитет и плътността на развитите емулсионни кристали на частици с различни енергии могат да се използват за разграничаване на разпределението на елементите, ако техните изотопи се различават значително в E max, какъвто е случаят с тритий и 14C. Разграничаването на разпределението на два изотопа се извършва чрез нанасяне на два емулсионни слоя върху пробата, като първият слой регистрира предимно меко излъчване, а вторият - твърдо излъчване. Според някои изследвания различните изотопи могат да бъдат надеждно разграничени по размера на развитите емулсионни кристали - кристалите, засегнати от бета частицата тритий, която има по-голяма йонизираща способност, са по-големи.

Вътрешните преобразуващи електрони се образуват чрез абсорбцията на гама квант с много ниска радиационна енергия и отстраняването на електрон от вътрешната обвивка на атома. Тези електрони са подобни на меките бета частици, но за разлика от последните са моноенергийни. Наличието на вътрешни преобразуващи електрони позволява използването на изотопи като 125I.

В момента най-често използваните изотопи са тези, които излъчват бета частици. По правило тритият се използва за маркиране при хистологични изследвания. Първите автографи, използващи тритий, са направени още през 50-те години (Fitzgerald et al. 1951), но широкото му използване започва, след като в лабораторията Brookhaven е получен белязан с тритий тимидин. Тъй като водородът е част от всички органични вещества, с помощта на тритий е възможно да се получат различни съединения, които носят радиоактивен етикет. Колкото по-ниска е енергията на излъчената частица, толкова по-къса е следата, оставена от нея при движение във фотографската емулсия и толкова по-точно може да се локализира местоположението на белязания атом. Дължината на пътя на тритиевите бета частици е около 1-2 микрона, най-вероятната енергия е 0,005 MeV, а пистата се състои в повечето случаи от едно зърно сребро, което позволява локализирането на източника на радиация не само в относително големи клетъчни структури, като ядрото, но също и в отделни хромозоми.

Въвеждането на „маркирани“ метаболити в тялото позволява да се проследи включването на изотопа в клетките на животинската тъкан, което прави възможно изследването на различни биохимични процеси в живия организъм.

Получаването на абсолютни данни - концентрацията на белязано вещество в обекта на изследване - рядко е цел на авторадиографското изследване; това изисква познаване на редица условия, чието определяне е трудно. Следователно, количествените авторадиографски изследвания обикновено се извършват чрез сравняване на концентрацията на сребърни зърна върху обекта, който се изследва и контролата, и е удобно контролните данни да се приемат като единица или 100%.

Характеристики на някои използвани изотопи

в авторадиографията на биологични обекти