Начало >> Статьи >> Архивы >> Авторадиография

Области применения авторадиографии - Авторадиография

Оглавление
Авторадиография
Области применения авторадиографии
Радиоактивные изотопы
Авторадиография в сравнении с другими методами обнаружения ионизирующих излучений
Ядерные фотоэмульсии и фотографический процесс
Кристаллы бромистого серебра
Желатин
Скрытое изображение
Проявление скрытого изображения
Физическое проявление
Фиксирование эмульсии
Специальные методики
Цветные эмульсии
Воздействие ионизирующего излучения на ядерные эмульсии
Бета-частицы
Другие виды ионизирующего излучения
Разрешающая способность авторадиографии
Факторы, определяющие разрешающую способность зернистых авторадиограмм
Разрешение в электронномикроскопической авторадиографии
Разрешающая способность трековых авторадиограмм
Эффективность авторадиографии
Эффективность при электронномикроскопической авторадиографии
Эффективность трековой авторадиографии
Эффективность макроскопической авторадиографии
Соотношение между факторами, определяющими разрешение и эффективность
Фон авторадиограмм
Хемография
Облучение внешними источниками
Уничтожение фона
Измерение фона
Микроскопия и микрофотография авторадиограмм
Оптическая система для освещения в темном поле
Микрофотография зернистых авторадиограмм
Исследование в темном поле
Исследование и фотографирование трековых авторадиограмм
Относительные измерения радиоактивности
Перекрестные эффекты
Факторы связанные с эмульсией и влияющие на относительные измерения
Относительные измерения в трековой авторадиографии
Счет зерен и треков
Фотометрическая оценка плотности зерен
Выбор визуального или фотометрического метода счета зерен
Необходимость абсолютных измерений
Абсолютные измерения радиоактивности с помощью трековой авторадиографии
Планирование и осуществление авторадиографических исследований
Выбор эмульсии
Эксперименты с двумя изотопами
Освоение новой методики
Контрольные процедуры, необходимые для каждого эксперимента
Проектирование и оборудование темной комнаты
Гистологическая техника и авторадиография
Выбор способа гистологической фиксации
Методика приготовления гистологических срезов
Непроницаемые пленки
Приготовление авторадиограмм для микроскопии
Авторадиография растворимых радиоизотопов
Способы авторадиографии растворимого материала
Хемография и артефакты от давления
Количественные исследовани растворимых радиоактивных изотопов
Методика съемной эмульсии
Недостатки методики съемной эмульсии
Подробное описание методики  съемной эмульсии
Методики жидкой эмульсии для авторадиографии с оценкой плотности зерен
Факторы, влияющие на толщину эмульсионного слоя
Выбор подходящей толщины эмульсии
Оценка и описание методики жидкой эмульсии для авторадиографии с оценкой плотности зерен
Методика жидкой эмульсии для трековой авторадиографии
Авторадиография с электронной микроскопией
Ограничения современных методик
Детальное описание методик
Авторадиография макроскопических объектов
Авторадиография  в макроскопических образцах
Описание методик авторадиографии макроскопических объектов
Послесловие

Со времени первого случая получения авторадиограммы прошло более 100 лет. В 1867 г. Нине де Сент-Виктор [1] сообщил о почернении эмульсии хлористого и йодистого серебра, вызванном нитратом и тартратом урана. Интересно, что факт почернения фотографической эмульсии в связи с действием радиоактивных веществ был обнаружен почти на тридцать лет раньше, чем появилось само представление о феномене радиоактивности. Нипс де Сен-Виктор установил, что почернение наблюдалось даже в тех случаях, когда соль урана была отделена от эмульсии слоем стекла разного цвета. Полученные им результаты он объяснил явлением флюоресценции.
В 1896 г. Анри Беккерель [2] повторил и расширил наблюдения Нипса, также уверенный, что исследует механизм флюоресценции. Он использовал кристаллы уранилсульфата и показал, что после воздействия на них солнечного света они были способны вызывать почернение фотопластинки через два слоя черной бумаги. Однажды, когда ожидалась устойчивая пасмурная погода, уранилсульфат оставили в закрытом шкафу вместе с фотопластинками, которые оказались затем также почерневшими. В результате экспериментов Беккереля и работ Пьера и Марии Кюри, проведенных в 1898 г., была впервые открыта радиоактивность. Таким образом, авторадиография старше, чем учение о радиоактивности, и явилась непосредственной причиной открытия последней.
После получения этих первых, в основном случайных, авторадиографов солей урана в течение четверти века авторадиография оставалась скорее способом проведения любопытных наблюдений, чем научной методикой. Так продолжалось до 1924 г., когда Лакассань с сотр. начали использовать реакцию фотоэмульсии на воздействие ионизирующих излучений для изучения распределения полония в биологических образцах [3, 4]. Эта работа и эксперименты других исследователей были первой систематической и успешной попыткой применить наблюдавшийся Беккерелем феномен как способ установления места локализации радиоактивности в биологических объектах.
Со времени опубликования работы Лакассаня и вплоть до 1939—1945 гг. авторадиография как метод биологического исследования прогрессировала очень медленно. Физики применяли
фотографические методы для регистрации и изучения явлений радиоактивности, но использование подобных методов для биологических работ было ограничено двумя факторами. Первый, наиболее важный, заключался в том, что редко встречающиеся естественные радиоактивные вещества представляли весьма ограниченный интерес с биологической точки зрения. Во-вторых, применение авторадиографии зависит от качества эмульсий, изготавливаемых для фотографии; ограниченное количество полученных авторадиограмм было связано с использованием для их получения фотопластинок. В первые пятьдесят лет существования авторадиографии, если не считать макроскопических исследовании, было осуществлено ограниченное число исследований распределения солей радия, тория и урана в немногих видах растений и животных 15].
Революционные успехи физики 1939—1945 гг. послужили толчком для развития авторадиографии. Потребности, связанные с изучением космических лучей и генерируемых в лабораторных условиях элементарных частиц, привели к созданию ядерных эмульсий — фотоэмульсий со специальными характеристиками, позволяющими регистрировать с высокой точностью и чувствительностью следы (треки) заряженных частиц. Со времени работ Пауэлла [6, 7] и других исследователей была получена обширная информация о технике обращения с этой новой регистрирующей средой и о способах интерпретации и анализа наблюдаемых треков частиц*. Некоторые элементарные частицы были впервые описаны на основе треков, зарегистрированных ядерными фотоэмульсиями.
Дальнейшим толчком для развития авторадиографии явилось освоение контролируемой реакции ядерного деления. В связи с появлением атомной бомбы стало жизненно необходимым располагать сведениями о распределении продуктов деления, поступающих из радиоактивных осадков в растения и организм животных. В то же время появилась возможность получить новые радиоактивные изотопы, которые открыли широкие возможности для изучения биологических систем. Не удивительно, что физики и биологи, работающие в этих новых областях, стали использовать технические приемы и эмульсии, созданные в области исследования ядерных частиц.
В 1949 г. Гамильтон с соавторами [8] продемонстрировали поступление иода в щитовидную железу, и вскоре после этого Леблон получил авторадиограммы, показывающие распределение иода в этой железе; они были получены при помощи старой методики прямого контакта срезов с фотопластинками.
В 1946 г. Беланже и Леблон [10] разработали методику применения жидкой эмульсии со значительно лучшим разрешением. Расплавленную эмульсию удаляли с фотопластинки и наносили на исследуемый образец тонкой кисточкой. В 1954 г. Арнольд, изучая с помощью авторадиографии задержку в организме долгоживущих изотопов, использовал в этих исследованиях ядерные эмульсии. В следующем году Жофтес и Уоррен описали способ погружения стекол в расплавленную ядерную эмульсию — технический прием, который получил широкое распространение и стал основой современной методики работы с жидкими эмульсиями.
В течение того же десятилетия возникло параллельное направление авторадиографии, отправным пунктом для пего явились фотопластинки. Некоторые авторы [ 13, 14] попытались улучшить контакт между эмульсией и образцом, отделяя слой эмульсии от стеклянной подложки и непосредственно используя этот снятый слой. Вскоре появилась методика использования съемных ядерных эмульсий. По предложению Пелка фирма «Кодак» начала выпускать специальные авторадиографические съемные эмульсионные пленки [15, 16]. Методика съемной эмульсии, достигшая к тому времени наиболее значительных успехов в отношении разрешения и воспроизводимости результатов, явилась основой для получения большей авторадиографической информации, чем любой другой метод. Жидкие и съемные эмульсии обеспечивают получение на поверхности образца слоев толщиной в несколько микронов. При этих способах приготовления препаратов вылетающие из образца заряженные частицы оставляют в качестве следов их прохождения лишь одно-два зерна серебра. Некоторые специалисты в области авторадиографии видят большие возможности использования методики регистрации треков частиц в биологии. Наиболее прост такой подход в случае α-частиц, оставляющих очень характерные треки, которые легко зарегистрировать и распознать. β-Частицы не столь легко поддаются трековой методике, по благодаря оригинальным работам Леви с соавторами [17-19] и Левинталя [20] трековая авторадиография β-частнц развилась в количественную методику высокой точности.
Последнее десятилетие ознаменовалось быстрым прогрессом клеточной биологии в результате развития электронной микроскопии. Были сделаны попытки связать методику авторадиографии с этим новым методом изучения биологического материала. Первые, и скорее малообещающие, изображения авторадиограмм в электронном микроскопе были опубликованы в 1956 г. [21]. С этого времени для получения необходимого в данном случае исключительно высокого разрешения были предложены новые технические приемы и созданы ядерные эмульсии.
В настоящее время стало возможным в благоприятных условиях различать места включения радиоактивных веществ в пределах 500—700 А.
Радиоактивность больше не является свойством нескольких редких элементов; все расширяющиеся возможности использования соединений, которые могут быть помечены радиоактивными изотопами, открывают новые перспективы в изучении биологических систем. В результате этого вызванное урановыми солями почернение эмульсии галоидов серебра, обнаруженное сто лет назад Нипсом, превратилось ныне в широкий спектр методик для регистрации и измерения радиоактивности в биологических материалах.



 
« Автоматизированный мониторинг больных сахарным диабетом детей и подростков   Актуальные проблемы низкорослости у детей »