Начало >> Статьи >> Архивы >> Авторадиография

Авторадиография  в макроскопических образцах - 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

Вполне возможно провести авторадиографию образцов, содержащих тритий. Используя методику контакта с рентгеновской пленкой, Ричардсон с соавт. [9] и Чемберлен с соавт. [10]

показали это совершенно отчетливо для хроматограмм. Минимальная радиоактивность, которую можно определить таким способом, составляет, по-видимому, около 0,8 мккюри/см2 за 1 день экспозиции. Таким образом, пятно площадью 1 см2, содержащее 0,03 мкюри трития, можно распознать при 10-дневной экспозиции.
Чувствительность можно улучшить, уменьшив самопоглощение в образце и внешнее поглощение между образцом и пленкой. Вильсон [11] предложил остроумную методику погружения хроматограмм и рентгеновской пленки в сцинтиллирующую жидкость. Она превращает энергию β-частиц в импульсы света, которые затем воздействуют на пленку. Эта методика нашла широкое применение, но имеется несколько моментов, ограничивающих ее использование. Длительное экспонирование, очевидно, нежелательно. Нельзя также исследовать соединения, которые растворимы в органических растворителях, являющихся основой большинства сцинтиллирующих жидкостей; например, стероиды вымываются в сцинтиллирующую жидкость во время экспонирования. Наконец, чувствительность, полученная цитированными выше авторами, при этой методике не лучше, чем чувствительность, которую Чемберлен с соавт. [10] нашли для одной рентгеновской пленки (табл. 10).

Таблица 10
Минимальное количество трития, определяемое при применении разных методик авторадиографирования хроматограмм [10]


Методика

Минимально определяемая радиоактивность, мккюри день/см

Литература

Наложение рентгеновской пленки с погружением в сцинтиллирующую жидкость

0,2

[И]

Импрегнирование эмульсией К2

0,3

|12]

Импрегнирование эмульсией G5

0,3

[13]

Наложение Kodak NTB

0,3*

[14]

Наложение рентгеновской пленки Наложение рентгеновской пленки

0,4*

[9]

бумажная хроматография

0,3

[10]

тонкослойная хроматография

0,3

 

Импрегнирование эмульсией ХК

0,03

[10]

* Приблизительные цифры, размер пятна не указан.
Действительно, было бы удивительно, если бы сцинтиллирующая жидкость вообще сколько-нибудь усиливала почернение авторадиограммы.

Роджерс [12] для более тесного контакта исследуемого образца и эмульсии предложил импрегнировать бумажные хроматограммы эмульсией Ilford К2. Несмотря на улучшение геометрических условий опыта, чувствительность этой методики также была не лучше, чем при использовании рентгеновской пленки (см. табл. 10). Покрытие хроматограмм эмульсией требует больше времени, чем извлечение рентгеновской пленки из пакета, а водорастворимые соединения вообще нельзя изучать таким способом, потому что пятна сильно расплываются в расплавленной эмульсии. Маркмап [13] модифицировал эту методику, разбрызгивая ядерную эмульсию по хроматограмме; эта модификация уменьшает потерю и расплывание водорастворимых пятен, по не дает никакого улучшения общей чувствительности. Улучшение геометрии, полученное импрегнированием бумаги эмульсией, сопровождается снижением эффективности в результате применения мелкозернистой ядерной эмульсии вместо крупнозернистой рентгеновской пленки, что уже обсуждалось в начале этой главы.
Шепард и Тзиен [14], работая с хроматограммами, и Ульберг при исследовании срезов всего животного использовали наложение эмульсии Ilford G5 на плоскую поверхность, т. е. методику, которая приводит к уменьшению эффективности вследствие небольшого размера зерен без каких-либо преимуществ в результате улучшения геометрических условий опыта.
Все эти методики авторадиографии пригодны, поскольку они при соответствующих условиях дают авторадиограммы образцов, содержащих Н3. Ни одна из них не имеет каких-либо существенных преимуществ по сравнению с более простой методикой наложения на рентгеновскую пленку. Единственной методикой из многих предложенных, которая регистрирует Н3 с большей чувствительностью, является методика Чемберлена с соавт. [10]. Она сочетает улучшение геометрических условий в результате импрегнирования образца и высокую эффективность крупнозернистой рентгеновской эмульсии. Используя экспериментальную эмульсию Ilford ХК в форме геля, они получили увеличение чувствительности в 10 раз по сравнению с рентгеновской пленкой (см. табл. 10).
Однако имеются противопоказания для использования импрегнирования эмульсией ХК. Начнем с того, что образцы после авторадиографии непригодны для дополнительного исследования. Поэтому невозможно элюировать пятно и провести измерение на сцинтилляционном счетчике, а неправильный выбор экспозиции имеет самые серьезные последствия, так как данный образец нельзя экспонировать дважды. Вместе с более тесным контактом источника и эмульсии чаще и более заметно проявляется хемография. Чемберлен с соавт. [10], которые экспонировали хроматограммы с рентгеновской пленкой и затем импрегнировали их эмульсией ХК для второго экспонирования, обнаружили хемографические артефакты только при использовании эмульсии. Покрытие пятна эмульсией практически неприемлемо при исследовании водорастворимых компонентов; даже если импрегнирование выполняется путем напыления, трудно достичь равномерного и воспроизводимого эмульсионного покрытия, и это является причиной большой колеблемости результатов при попытке установить относительную радиоактивность участка по почернению, которое оно вызывает; участки, различающиеся по активности в 5 раз, в некоторых случаях не различимы на авторадиограммах. Уровень фона при импрегнировании всегда выше и подвержен большим колебаниям, чем при использовании рентгеновской пленки. Это весьма трезвый перечень недостатков, и прежде чем избрать данную методику, следует тщательно взвесить все, за счет чего достигается то увеличение чувствительности, которое она может дать. Ее описание дано в конце главы.

АВТОРАДИОГРАФИЯ ОБРАЗЦОВ НЕПРАВИЛЬНОЙ ФОРМЫ

Иногда необходимо провести авторадиографию образцов, -которым нельзя придать плоскую форму, как, например, при изучении костных отложений в черепе в процессе роста. В этих условиях приходится выбирать: либо метод погружения образца в расплавленную эмульсию, либо пульверизационное нанесение эмульсии на него.
В этом случае также имеются данные о большой эффективности использования крупнозернистой эмульсии Ilford ХК в виде геля по сравнению с ядерными эмульсиями. В дополнение к возможности хемографии при исследовании образцов неправильной формы могут возникать артефакты вследствие напряжений, особенно на участках резкого изменения контура поверхности, как, например, в щелях черепа. Единственной гарантией их отсутствия может быть контроль с нерадиоактивным материалом.

ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ АВТОРАДИОГРАФИИ ХИМИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ

Биологи используют авторадиографию для локализации радиоактивности в срезах ткани. Для биохимика — это методика определения радиоактивности хроматограмм, которые могут также быть изучены тем или иным способом сканирования. Характеристики, которые делают ядерные эмульсии столь ценными для выявления и измерения радиоактивности в отдельных клетках, открывают очень интересные возможности и в области микрохимии.
Большинство существующих методик выявления и измерения соединений, которые интересуют биологов, требует присутствия в образце 1014 молекул или больше. Но для цитолога, изучающего физиологию отдельной клетки или группы клеток, этот нижний предел может оказаться неприемлемо высоким.
С помощью авторадиографии в биологических структурах определяются количества в пределах 106—107 молекул [15, 16]. Нет никаких причин, по которым те же измерения нельзя сделать на чисто химических образцах. С применением авторадиографических методов уже сопоставляются уровни радиоактивности в образцах при ее содержании ниже порога чувствительности сцинтилляционных счетчиков [17].
В гл. 10 было показано, что кумулятивная регистрация с помощью ядерной эмульсии позволяет при благоприятных условиях измерить столь низкие уровни радиоактивности, как 1 распад в день. Вполне возможно, что применение микрохимических методик разделения позволит использовать эту экстраординарную чувствительность регистрирующей среды. Эдштром [18] разработал очень интересную методику, с помощью которой можно судить о ценности этого подхода. Ему удалось выделить РНК из одиночных нервных клеток путем электрофореза вдоль волокна целлюлозы на расстоянии 300 мкм. Его препараты подвергали авторадиографии [19], причем не использовали всех возможных преимуществ количественной авторадиорафии, поскольку проводить такое исследование первоначальна не предполагали. Промежуток в 20 мкм между полосами в электрофоретических или хроматографических системах оказался достаточным для разрешения с помощью ядерной эмульсии; в каждой полосе в связи с возникновением высокой удельной активности можно было идентифицировать и измерить крайне небольшое число радиоактивных молекул.
Исследования в этой области весьма перспективны. Фико [20] предполагает, что сама ядерная эмульсия может служить субстратом, на котором можно эффективно провести разделение сложных соединений, а Ламбиотт [21] описал методику электрофоретического разделения соединений и на рентгеновской эмульсии.
Это предложение представляется удачным, поскольку высокое разрешение и чувствительность ядерных эмульсий для изотопов, излучающих β-частицы, длительность экспозиции, достижимость низкого фона и точность, с которой можно провести абсолютное измерение радиоактивности, открывают благоприятные перспективы применения авторадиографии для биохимических целей при разработке методик разделения и измерения соединений из отдельных клеток и субклеточных структур.



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