本科放射性示蹤技術(shù)

1、放射性核素示蹤技術(shù)Radioactive Nuclide Tracer Method,思考題1如何評價某新型擴冠脈新藥對心肌營養(yǎng)性血流量的影響？,思考題2從某中藥中提取得某單體可能對瘤細胞DNA合成有抑制作用，如何設計一體外實驗進行驗證？,思考題3 如何比較口服止血藥A及劑型改進型B對消化道出血的治療效果？,一、概念放射性核素示蹤技術(shù)是利用放射性核素及其標記化合物作示蹤劑來研究生物體內(nèi)各種代謝物質(zhì)的吸收、分布、排泄、轉(zhuǎn)移規(guī)

2、律及疾病診斷的一門科學。,Label: 放射性核素Substance：觀察對象,,System: 整體、離體,Labeled-Substance吸收、分布、排泄…,,放 射 性 核 素 示 蹤 技 術(shù),**放射性核素稀釋法**物質(zhì)吸收、分布、轉(zhuǎn)化、 排泄的示蹤研究*放射性核素示蹤動力學細胞動力學的示蹤研究藥物代謝反應機制的示蹤研究 分

3、子生物學的示蹤研究特定探針（單克隆抗體、配基等）的 示蹤研究 …….,,二、原理● 放射性核素及標記化合物與 相應普通原子及分子具相同 的生物學性質(zhì).如I與125I、雌 二醇與3H-雌二醇● 放射性核素發(fā)出的射線可記 錄分析,三、放射性核素示蹤的特點 ● 靈敏度高 ● 檢測方法簡單 ● 合乎生理條件 ● 定位準確 ● 非創(chuàng)傷性,待分析物析量g,,,比色,分光

4、光度色,質(zhì)譜,層析,放射性核素示蹤技術(shù),10-2,10-8,10-8,10-10,10-15~10-18,四、常用示蹤方法及其應用 放射性核素稀釋法 物質(zhì)吸收示蹤法 物質(zhì)轉(zhuǎn)化示蹤法 物質(zhì)分布示蹤法 物質(zhì)示蹤動力學,時相曲線時相曲線下面積（area under curve AUC)生物利用度(bioavailability) 絕對生物利用度(abs

5、olute bioavailability 相對生物利用度(relative bioavailability),● 血漿中示蹤物的含量測定,● 整體計數(shù)法測定吸收率● 尿排出量測定,2. 物質(zhì)吸收化學形態(tài)的示蹤研究 3. 物質(zhì)吸收部位的示蹤研究,（三）物質(zhì)轉(zhuǎn)化示蹤研究參入實驗:研究生物體系中化合物A與B是否為產(chǎn)物和前身物的關(guān)系或轉(zhuǎn)化的必要條件,● 參入實驗的類型 整體參入實驗 離體參入實驗,●

6、 參入實驗應用 1.淋巴細胞轉(zhuǎn)化實驗細胞免疫功能腫瘤細胞增殖,鉛中毒病人淋巴細胞轉(zhuǎn)化率,淋巴細胞轉(zhuǎn)化率（104CPM/ 106淋巴細胞） 病人 n=60 21.27±10.32 正常 n=100 48.96±21.46,,,,2.代謝物轉(zhuǎn)化實驗 細菌放射呼吸實驗：,原理 ： 細菌→CO2

7、 14C-葡萄糖、14C-氨基酸 →14CO2 設備：細胞代謝快速閃爍計數(shù)器 濾膜,培養(yǎng)液,,,,,,細菌放射呼吸實驗的應用：,生長指數(shù)（GI）測定：GI=Ci/C0 GI＞3 為陽性 細菌倍增時間（t2x）測定： logR2-logR1=K(t1-t2) t2x=0.301/K R2 為t2的計數(shù)，R1 為t1的計數(shù)，K為對數(shù)生長期的速度常數(shù)。,常見

8、需氧菌倍增時間（min）,3.參入競爭抑制實驗：體外抗腫瘤藥物篩選 卵巢癌常用化療藥物體外敏感實驗,Drug IR（%） ADM 57.73 Carbo

9、 29.38 BLM 38.26 VCR 56.80 Taxol 63.35 Holoxan

10、 32.97 MMC 19.34 DTIC 38.31 ADM+Carbo 70.90 VCR+Carbo

11、+BLM 75.27,,,（四）物質(zhì)分布的示蹤研究物質(zhì)在組織、臟器濃集并保留一定時間是該物質(zhì)對器官或組織發(fā)揮作用的前提,18F-DG---腦、心肌…14C-氟烷---大腦、小腦白質(zhì)35S-乙酰唑胺---海馬 3H-青蒿素--瘧原蟲質(zhì)膜與 食物泡…,主要參數(shù)： dpm/g組織 dpm/ml體液 dpm/106cell dpm/mg蛋白（DNA）,藥

12、物毒物在體內(nèi)分布的示蹤研究生理物質(zhì)在體內(nèi)分布的示蹤研特定標記物的示蹤研究 標記單克隆抗體 *標記受體配基 標記互補RNA或DNA,（五）放射性示蹤動力學以放射性標記物研究其進入機體后的攝取、排泄、轉(zhuǎn)化和代謝的運動過程，并通過數(shù)學運算求出動力學參數(shù)，從而了解物質(zhì)在體內(nèi)的動態(tài)變化特征。,● 基本概念 代謝庫、 通道、系統(tǒng)、 穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài) 模型,● 動力學參數(shù)表示絕對速度的參數(shù)：單位時

13、間內(nèi)進入或離開代謝庫的絕對量，以F表示。單位 mmol(mg)/hr 或其派生單位,更新速率(turnover rate)輸入速率(input rate)輸出速率(output rate)產(chǎn)生速率(production rate) 排除速率(disposal rate)清除率(clearance rate),表示相對速度的常數(shù)：單位時間內(nèi)某物質(zhì)在代謝庫中變化量或運動量相當于庫大小的百分數(shù)各種速率常數(shù)(rate constan

14、t)或部分速率(fractional rate),如Kxx為更新速率常數(shù),用時間來反映速度的參數(shù)： 更新時間(turnover time) 半更新時間 (half time),各種參數(shù)的相互關(guān)系：1.每個庫的總輸入速率與總輸出速率相等，均等于庫的更新速率。 如Fbb=Fab=Fba 、Faa=Fab+Fao=Fba+Foa,2.各絕對速率F等于速率常數(shù) K與庫大小P的乘積。 如Kbb=Fbb/Pb、Kaa=Faa

15、/Pa,3.絕大多數(shù)平衡系統(tǒng)的更新服從一級動力學即更新時間和更新速率常數(shù)的關(guān)系與核衰變時平均全衰期和衰變常數(shù)的關(guān)系相似，互為倒數(shù)。 如 T1/2a=0.693/Kaa=Ta/1.44 T1/2b=0.693/Kbb=Tb/1.44,● 動力學參數(shù)的求解 剝譜法（殘數(shù)法） 代謝區(qū)分析法 計算機軟件,● 放射性示蹤動力學的 藥物研究 新藥設計 劑型選擇

16、結(jié)構(gòu)與療效研究 制定合理的給藥方案,臨床臟器功能與顯像研究,基礎醫(yī)學研究 鈉鉀測定 細胞外液測定 血漿容量測定 紅細胞容量測定,四、放射性示蹤實驗的基本方法及注意事項,1.放射性示蹤實驗的類型 ● 整體示蹤實驗 ● 離體示蹤實驗 ● 雙標記實驗,2. 注意事項 實驗準備階段 選擇合適示蹤物 射線類型 半衰期 放化純度 比活度