同位素示踪法 (isotopic tracer method) 是利用放射性核素或稀有稳定核素作为示踪剂, 对研究对象进行标记的微量分析方法。 同位素示踪所利用的放射性核素(或稳定性核素)及它们的化合物,与自然界存在的相 应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的,只是具有不同的核物理性 质。因此,就可以用同位素作为一种标记,制成含有同位素的标记化合物(如标记食物,药 物和代谢物质等) 代替相应的非标记化合物。 利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物 理性质,就可以用核探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等,稳定性同位 素虽然不释放射线, 但可以利用它与普通相应同位素的质量之差, 通过质谱仪, 气相层析仪, 核磁共振等质量分析仪器来测定。 同位素示踪法在生物化学和分子生物学领域有着极为广泛的应用, 它为揭示体内和细胞 内理化过程的秘密,阐明生命活动的物质基础起了极其重要的作用。近几年来,同位素示踪 技术在原基础上又有许多新发展,由于这些技术的发展,使生物化学从静态进入动态,从细 胞水平进入分子水平,阐明了一系列重大问题,如遗传密码、细胞膜受体、RNA-DNA 逆转 录等,使人类对生命基本现象的认识开辟了一条新的途径。 同位素示踪技术在生物化学和分子生物学中应用的主要方面有: 生物体内物质代谢的研 究、机体内物质转化的研究、生物体内物质动态平衡的研究、生物样品中微量物质的分析。 简单介绍一下同位素示踪法的实验步骤。 设计一个放射性同位素的示踪实验应从实验的 目的性, 实验所具备的条件和对放射性的防护水平三方面着手考虑。 原则上必须从两个主要 方面来设计放射性示踪实验:一是必须寻求有效的、可重复的测定放射性强度的条件,二是 必须选择一个合适的比活度(单位质量产品中所含某种核素的放射性活度)。采用放射性同 位素示踪技术来实现所研究课题预期目的全部或一部分, 一般须经过实验准备阶段, 实验阶 段和放射性废物处理三个步骤。 实验准备阶段包括示踪剂的选择、 放射性同位素测量方法的选择以及进行非放射性的模 拟实验。同位素示踪实验要求准确、仔细,稍有疏忽或考虑不周就匆忙进行正式实验,既容 易导致实验失败,又会造成示踪剂和其它实验用品的浪费,还会增加放射性废物,增加实验 室本底水平, 使实验者接受不必要的辐射剂量, 所以模拟实验不仅可以检查正式实验中所用 器材,药品是否合格,又可以操作人员进行训练,以保证正式实验能顺利进行。 正式实验阶段包括选择放射性同
位素的剂量、 选择示踪剂给入途径、 放射性生物样品的 制备和对放射性样品的测量。不久,我们将会学习到“T2 噬菌体侵染细菌的实验”,到时 我们就能对具体的了解到同位素示踪法的实验操作。 放射性实验, 无论是每次实验或阶段性实验结束后, 都可能有不同程度的放射性污染和 放射性废物的出现,因此,在实验结束后,要作去污染处理和放射性废物处理。必要时在实 验过程进行中,就要作除污染和清理放射性废物的工作。 示踪原子不仅用于科学研究,还用于疾病的诊断和治疗。例如,甲状腺可以选择性的吸 收碘,通过碘释放的射线破坏甲状腺细胞,使甲状腺肿大得到缓解。因此,碘的放射性同位 素可用于治疗甲状腺肿大。 以上便是,这次对同位素示踪法与生物学的相关资料的整合、认识和了解。