Начало >> Статьи >> Архивы >> Авторадиография

Авторадиография в сравнении с другими методами обнаружения ионизирующих излучений - 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

Методы обнаружения и измерения ионизирующих излучений можно подразделить на три группы. Первая из них — группа электрических методов, основанных на эффекте ионизации под действием излучения. Например, в счетчике Гейгера, ионизационной камере и газопроточном счетчике ионизация, вызванная прохождением а- и β- частиц или γ-квантов через чувствительный объем детектора, регистрируется в виде электрического импульса, который можно затем усиливать и измерять.
Вторая группа методов основана на присущем ряду веществ свойстве поглощать энергию воздействующего излучения и высвечивать ее в форме видимого света. В сцинтилляционном счетчике эти слабые вспышки света с помощью фотоэлектронных умножителей преобразуются в импульсы тока и могут быть затем усилены и зарегистрированы тем же путем, что и в случае ионизационных детекторов.
Эти две группы методов имеют много общего. β-Чаетица, поступающая в чувствительный объем счетчика, вызывает здесь первичный эффект, превращающийся далее в регистрируемый сигнал. Однако невозможно определить, в какое место чувствительного объема поступила частица. Ионизационные и сцинтилляционные счетчики могут с большой оперативностью и достоверностью обеспечить очень точные измерения радиоактивности, но результаты этих измерений характеризуют суммарную активность образца, а ее распределение в разных участках не может быть обнаружено.
Авторадиография в качестве метода обнаружения радиоактивности отличается рядом важных особенностей. Ядерная эмульсия обеспечивает кумулятивную регистрацию событий. В отличие от счетчиков частиц в ядерной эмульсии заряженная частица оставляет след, который характеризует ее движение в пространстве, и это дает возможность определить то место исследуемого образца, откуда вылетает данная частица.
Благодаря соответствию этих четко локализованных изображений пути прохождения заряженных частиц ядерная эмульсия идеально приспособлена для изучения распределения радиоактивности в образце — т. е. для решения задачи, которое невозможно осуществить счетчиками частиц. Однако оценка количественной реакции эмульсии на воздействие излучений является длительным и сложным процессом в сравнении с оперативностью и простотой использования счетчиков частиц.
Таким образом, мало смысла в авторадиографии гомогенных образцов. Но если образцы состоят из разных компонентов, измерение присутствующей в них радиоактивности с помощью счетчиков дает только усредненное значение. Такими гетерогенными образцами являются ткани растений и животных. Скорость счета числа импульсов на грамм гомогенизированной ткани, например печени, дает быструю и точную оценку общей радиоактивности, но без указания на то, присутствует ли она вне- или внутриклеточно, в паренхиматозных или других клетках, в ядре или цитоплазме и т. д. Самые ранние эксперименты с применением авторадиографии были предназначены только для определения локализации радиоактивности в образце и эта задача до сих пор чаще всего встает перед биологами. Изображение пути прохождения частицы в ядерной эмульсии можно строго локализовать и, следовательно, выявить присутствующие в больших образцах источники очень малого размера. Появилась возможность наблюдать ядро единичной клетки или отдельную хромосому в препарате, содержащем делящиеся клетки, и определять, содержат ли эти объекты меченые соединения. Подобные источники микроскопической величины часто почти невозможно выделить и измерить счетчиком частиц. Проблемы микроскопического анатомирования и измерения крайне малых уровней радиоактивности таких источников обычно неразрешимы. Поэтому биолог, который желает получить какую-либо количественную информацию о поведении меченых молекул в подобных структурах, не имеет иной альтернативы, чем использовать в качестве измерительного инструмента ядерную эмульсию.
Как показано в последующих главах, регистрация β-частиц ядерными эмульсиями происходит с очень высокой эффективностью, особенно частиц с низкой энергией. С этой точки зрения весьма удачно, что многие радиоизотопы, представляющие большой интерес для биолога, испускают β-частицы с низкой энергией, например тритий, углерод-14 и сера-35. Задачи пространственного различения вынуждают ограничивать изучаемый объем эмульсии непосредственно прилегающим к источнику участком, и это оказывает существенное влияние на уровень фона. Сокращение наблюдаемого объема эмульсии снижает также возможность наблюдения событий, обусловливающих фон, в частности космических лучей и излучения прочих источников с помощью авторадиографии. При соответствующих условиях экспонирования возможна регистрация излучения источника в течение нескольких месяцев без возникновения существенных эффектов за счет фоновой радиации в объеме нескольких кубических микронов эмульсии, окружающей источник.
Поэтому можно достигнуть высокой эффективности регистрации низкоэнергетических β-частиц и очень продолжительного времени измерения при исключительно низком фоне. При соответствующей технике исследования можно изучить источники, имеющие размеры единичных клеток или еще меньше и активность порядка одного распада в сутки. Наиболее доступные счетчики излучения имеют фон по меньшей мере несколько импульсов в минуту.
При исследовании относительно больших образцов авторадиография может служить дополнением к исследованиям, проводимым с помощью счетчиков импульсов. Ее главная функция — получение сведений о распределении радиоактивности между различными компонентами гетерогенных образцов. Для источников радиоактивности, имеющих размеры единичных клеток или меньше, счетчики недостаточно чувствительны, и измерения их активности возможны только с помощью авторадиографии.
В области количественных методов авторадиографии за последние годы достигнуты значительные успехи, и в настоящее время можно при благоприятных обстоятельствах с помощью электронномикроскопической авторадиографии измерить абсолютный уровень радиоактивности как объектов клеточного размера, так и субклеточных структур.
При изложенных выше обычных способах применения и в ряде других случаев использование ядерной эмульсии для регистрации ионизирующих излучений дает возможность биологу получать такую информацию, которую часто не удается обеспечить другими методами. Авторадиографические методы играют существенную роль в важной области клеточной биологии, и они становятся все более значительными, разнообразными и специализированными по мере возникновения новых проблем, к изучению которых приложимы уникальные свойства ядерных эмульсий.



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