放射性自显影技术讲述
放射自显影术
新应用领域的探索
医学影像诊断
探索放射自显影术在医学 影像诊断中的新应用，如 肿瘤检测、血管成像等。
生物科学研究
应用于生物科学研究，如 蛋白质组学、基因表达分 析等领域。
环境监测
开发放射自显影术在环境 监测领域的应用，如污染 物检测、土壤质量评估等 。
与其他技术的结合
与光学技术的结合
结合光学显微镜技术，实现更微观尺度的成像分析。
蛋白质相互作用研究
通过放射自显影术可以检测蛋白质之间的相互作 用，进一步揭示蛋白质的功能和调控机制。
3
蛋白质修饰研究
通过放射自显影术可以研究蛋白质的修饰情况， 了解蛋白质的磷酸化、乙酰化等修饰对蛋白质活 性和功能的影响。
放射自显影术涉及使用放射性物质，存在一定的 辐射危害，需要采取防护措施。
成本较高
放射自显影术需要昂贵的设备和试剂，成本较高 ，限制了其在某些领域的应用。
ABCD
操作复杂
放射自显影术需要专业的操作人员和技术条件， 操作过程较为复杂。
半衰期限制
放射自显影术使用的放射性物质具有较短的半衰 期，需要在使用前进行充分的准备和储存。
色体上确定基因的位置。
基因表达分析
通过放射自显影术可以检测基因的 表达情况，了解特定基因在不同组 织或发育阶段中的表达水平。
基因突变研究
放射自显影术可以用于检测基因突 变，通过比较正常和异常基因的标 记分布，研究突变对基因结构和功 能的影响。
在转录组学中的应用
转录本分析
放射自显影术可以用于分析转录 本的表达情况，了解特定基因在 不同条件下的转录水平。
景辐射。
显影与定影
通过显影和定影过程，将放射 性信号转化为可见的图像。
放射性自显影法
what
二、放射性自显影法中的潜影是怎么形成的？
1、发射电子：核射线与溴化银作用，使其电离，发射出
电子，向敏化中心移动形成阴电层。
AgBr+β粒子→Ag++Br-+e2、 Ag+的还原：Ag+向敏化中心移动，与e-结合，还原成 银原子。e-+Ag+ →Ag 3、潜影形成：还原的银原子起催化作用，致周围的Ag+被
示踪技术之放射性自显影法
(Autoradiography，ARG)
放射性自显影法
一、什么是放射性自显影法？
放射性自显影法是一种光化学过程。用作示踪剂的放射 性核素所产生的射线使乳胶感光形成潜影，经显影、定 影处理，就可将已形成潜影的银离子迅速还原为黑色的
银颗粒，而溶去未形成潜影的银离子，出现图像。
20世纪70年代后，低能量的放射性同位素的应用以及精密定标器的制成， 提高了其分辨率。同时结合了微量密度计的扫描手段和一定的数学处理， 使该项技术初步达到定量测量的要求。 20世纪80年代初以来，放射性自显影技术得到进一步完善，即根据Passioura 提出的计算方程式，研究放射性分布曲线与扫描所得的密度曲线之间的关系， 校正自显影图像。
四、为什么要使用放射性自显影法？
最大特点：*能定位放射性示踪剂在样品中的准确分布，生动、
直观，比起基于电离和闪烁作用的放射性探测器只能测定整个 样品进入探测器灵敏区的总放射性有很大的优越性。 *能精确定位微观区域中放射性物质的存在与分布；且探测效率较 高，可累积记录入射的放射性，在植物生长过程中可以反复形 成放射性影像，借此观察养分随时间的变化过程。此外这种方 法操作方便，设备简单，研究资料便于长久保存。
放射自显影基本原理与应用
射线能量低的自显影
射线能量高的自显影
放射自显影基本原理和应用
影响分辨力的主要因素：
2、样品的厚度：样品厚，组织表面和深层
中放射源的射线同时射入乳胶层，使银颗粒 分散程度加重，影像重叠，分辨力下降。样 品薄，则分辨力高，但曝光时间需加长。
放射自显影基本原理和应用
（二）显微镜自显影（light microscopic
ARG）：又称光学显微镜自显影，是借助显 微镜进行组织或细胞学观察，分辨能力要求较 高。根据银颗粒来判断示踪剂的分布部位和数 量的多少。适用于组织切片、细胞涂片等标本 的研究。可以对不同细胞进行比较，并根据不 同示踪剂在不同时间的分布，研究细胞水平的 代谢过程。制备一般采用液体乳胶法。
放射自显影基本原理和应用
第一节 基本原理
一、潜影的形成和消退 二、类型 三、常用的感光材料 四、常用的放射性核素 五、照相处理 六、放射自显影的分辨力 七、放射自显影的本底、效率
放射自显影基本原理和应用
一、潜影的形成和消退
（一）潜影形成的原理
放射自显影原理与光学摄影原理基本相似。 乳胶中的每颗溴化银晶体都是由Ag+和Br-的 点阵构成。在制作过程中，点阵存在缺陷， 这些缺陷即是潜影形成过程中的敏化中心。 射线与乳胶相互作用，引起电离作用，使 Ag+还原为Ag原子，形成潜影。
核素 半衰期 射线类型 射线平均能量（MeV）
3H 12.33年
14C 5730年 32P 14.28天 35S 87.4天 45Ca 165天 59Fe 44.6天 125I 60.2天
β β β β β β β、γ
放射性自显影法
放射性自显影法放射性自显影法与普通照相的曝光、显影、定影原理相似，此法是利用放射性同位素所放出之射线使照相乳胶“感光”，再经显影和定影处理，将乳胶中因受辐照而致敏的卤化银颗粒还原成金属银，洗去未“感光”的卤化银后则图像自然显示出来。
图像中任何区域的黑度取决于留存的金属银的量，它反映了射线在这个区域所沉积的能量。
这种方法以照相乳胶或核乳胶（卤化银颗粒更细）作为“仪器”，记录、检查和测量整体和组织、细胞和亚细胞水平中放射性示踪物的分布、进行定性和半定量测定，称为放射自显影法。
由于放射性物质往往在研究对象中呈不均匀分布，因此可利用一系列不同的图像判断放射性物质在组织或细胞中的动态关系，从而揭示精确的代谢动态过程，所以这种实验技术以其特有的功效从放射性被发现至今仍一直被广泛使用。
目前常用的自显影方法有以下几种类型：①接触法，最简单的一种，一般利用照相胶片或X光胶片，使含有放射性物质的标本表面与胶片上的乳胶层表面紧密接触，经过一定时间“曝光”后，将标本与胶片分开，胶片经过显影、定影等处理后即可得到自显影图像。
此法的分辨率受胶片上乳胶层的厚度及颗粒大小的限制，一般为10～30微米，适用于小的动、植物整体标本，大体解剖学的和组织学的切片以及薄层、纸层和电泳图谱的自显影等；②液体乳胶法，目前应用较广泛的一种。
一般是将液体乳胶直接涂布到载玻片的组织切片上，“曝光”后连同标本一起进行显影、定影、冲洗和染色，并最后封固在一起。
此法的分辨率可达1～10微米，可进行细胞内定位；③电镜自显影法，是放射自显影与电子显微镜相结合的一种新技术。
需使用颗粒均匀、大小适中、密度一般为1013银颗粒/厘米3的核乳胶。
含有标记物质的样品需制成超薄切片，切片可以捞在带支持膜的铜网上或载玻片上。
采用浸涂法、环套法或泡盖法等使乳胶形成一单晶体层敷盖在切片上，再经“曝光”、冲洗和染色等处理。
此法的分辨率可达0.05～0.1微米，能分辨DNA分子的一条链，故又称为“分子自显影法”。
第7章 放射自显影术
26
• 灵敏度影响因素
– 核射线的能量：射线能量愈小，在乳胶中能量损失愈大，引起潜影的能力 核射线的能量：射线能量愈小，在乳胶中能量损失愈大，
9
电泳谱
肿瘤组织切片原位杂交 检测细胞内EB病毒 检测细胞内 病毒
10
五、常用核素
• 发射下列粒子流的核素： 发射下列粒子流的核素：
–α、β、β＋射线、俄歇电子、内转换电子 α 射线、俄歇电子、 –能量低的优先，因分辨率高 能量低的优先， 能量低的优先
• 如3H、14C、125I
–短T1/2的核素尽量避免用 短
– 核乳胶干板
• 涂在玻片上，直接使用；光镜ARG 、宏观 涂在玻片上，直接使用；光镜 宏观ARG
– 揭膜核乳胶
• 涂在胶质或纤维质衬底上，而衬底贴合在玻片或薄膜托片上，用时揭下 涂在胶质或纤维质衬底上，而衬底贴合在玻片或薄膜托片上， 定量光镜ARG 来；定量光镜
14
15
液体核乳胶配方举例
• 取所需乳胶量在40℃水浴中融化后，按下列比例 取所需乳胶量在 ℃水浴中融化后， 顺序缓缓加入，并用玻棒轻轻搅匀。 顺序缓缓加入，并用玻棒轻轻搅匀。
灵敏度低；温度高，雾点增加， 灵敏度低；温度高，雾点增加，分辨率下降
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3. 本底
– 除标本内放射性核素外，由于其他原因造成银 除标本内放射性核素外， 颗粒的显影所产生的影像 1）红灯过度照射、过亮 ）红灯过度照射、 2）显影时间过长 ） 3）显影温度过高 ） 4）机械压力、张力 ）机械压力、 5）化学物质沾污 ） 6）环境放射性 ） 7）乳胶中杂质 ）
放射自显影术
放射自显影术需要使用放射性同位素作为标记物，存在一定的
放射性危害，需要采取适当的防护措施。
操作复杂
02
放射自显影术需要进行一系列的实验操作，包括标记、分离、
洗涤等步骤，操作较为复杂。
成本较高
03
放射自显影术需要使用昂贵的仪器和特殊的试剂，成本较高，
限制了其在一些实验室和临床环境中的应用。
未来展望
技术改进
原理
放射自显影术利用放射性同位素发出的射线，在感光材料上产生感光效应，从 而形成图像。由于放射性同位素在不同组织或细胞内的分布不同，因此可以通 过图像分析来确定标记物的位置和浓度。
发展历程
19世纪末，科学家发现放射性 同位素及其在生物体内的分布
；
20世纪初，放射自显影术开始 应用于生物学和医学领域；
03
放射自显影术的应用
生物学研究
染色体研究
通过放射自显影术，可以对染色 体进行定位和计数，有助于研究
染色体的结构和变异。
细胞生物学研究
放射自显影术可以用于标记细胞内 的特定分子或结构，从而研究其在 细胞内的分布、功能和动态变化。
分子生物学研究
通过放射自显影术，可以对DNA、 RNA和蛋白质进行标记和追踪，有 助于研究基因表达、蛋白质合成和 代谢等过程。
定位准确
通过标记特定分子或细胞成分，放射 自显影术能够准确地定位这些分子或 细胞在组织或器官中的位置。
定量分析
通过测量放射性信号的强度，可以对 标记物的数量进行定量分析，提供更 精确的生物学信息。
无创性
放射自显影术是一种非侵入性的技术 ，不会对生物样本造成损伤，可以重 复进行实验。
缺点
放射性危害
01
随着技术的不断发展，放射自显影术有望在灵敏度、特异性、操作 简便性和降低成本等方面得到进一步改进。
放射自显影法简介
放射自显影法简介
目录
•1注解
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1注解
放射自显影法(autoradiography)亦称自射线摄影法。
是使用照相干板或乳剂来观察生物体内放射性物质的摄取，借以测量生物体内物质的分布、转移、代谢的细胞化学和组织化学的方法。
即摄取了特定的放射性物质的压展标本和切片标本或活体在暗室中与照相乳剂紧密接触放置。
在由生物体内摄取的放射性物质发出的射线而感光的部位上，经过显影，黑色呈像的银粒子就显示出来了。
根据观测水平的不同可分为宏观自射线摄影法（可见自射线摄影法）、显微自射线摄影法（光学显微镜显示的自射线摄影法）、超微自射线摄影法（电镜显示的自射线摄影法）。
宏观自射线摄影法除用于组织切片内物质分布的检查外，也与纸层析法和电泳法一起用于微量物质的测定。
所用的放射性核素，宏观自射线摄影法有131I、32P、35S、90Sr、59Fe、45Ca、14C；而显微和超微自射线摄影法主要是使用14C和3H。
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放射自显影技术名词解释
放射自显影技术名词解释
放射自显影技术，简称放射自显影（Radiographic Imaging），是一种常见的医学成像技术，用于检查人体内部组织和器官的形态、结构和功能。
在这种技术中，患者接受放射线照射，然后通过感光片或数字探测器捕捉到透过身体的放射线，形成一幅影像。
以下是一些与放射自显影技术相关的常见名词解释：
1. 放射线：高能量的电磁波或粒子，通过人体组织时能够穿透并被捕捉成影像。
2. 导影剂：一种用于增强影像对比度的药物，通过在人体内注射或口服，可以使特定组织或器官在放射线下更容易被看清楚。
3. 感光片：一种类似于胶片的光敏物质，用于捕捉透过身体的放射线的影像。
4. X射线机：一种专门用于产生X射线的装置，包括X射线
管和加速器，可以产生高能量的电磁辐射。
5. 造影技术：一种利用导影剂增强特定组织或器官对比度的技术，常用于放射自显影中。
6. 数字放射机：使用数字化探测器来捕捉和显示透过身体的放射线形成的数字影像的设备。
7. CT扫描：又称为计算机断层扫描（Computed Tomography），一种结合X射线和多个角度扫描技术，生成
具有高分辨率的三维体像的成像技术。
8. MRI扫描：又称为磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging），一种使用强磁场和无线电波来生成人体内部详细的影像的成像技术。
9. 放射科医师：专门从事解读和分析放射自显影影像的医生，能够发现异常，并与其他医生一起诊断和治疗疾病。
10. 辐射剂量：患者从放射线照射中所接受的辐射量，需要控制在一定范围内以确保安全。
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分钟。
（五）水洗及干燥
定影后要经充分水洗，以清除残余的定影剂 和未被显影的银盐。
一般要求在流水中冲洗20~30分钟，然后在空气
中晾干。
第二节 放射性自显影的制作方法
一、宏观放射性自显影的制作方法
（一）整体植株的放射性自显影
（二）放射性纸层析和薄层层析板自显影
（6） 曝光和显影时间
三、自显影效率
自显影效率 指一个入射粒子所生成显影
×曝光时间 = （0.5 ~ 1）×107 粒子/cm2
c）实验曝光法
（三）显 影
显影
指感光后形成潜影的乳胶，在显影剂 的作用下，使潜影转化为金属银的过程。
（1）显影液的组成：
显影剂：常用米吐尔，主要起还原作用。 促进剂：常用碳酸钠，维持碱性条件。 保护剂：常用亚硫酸钠，中和氧化产物。 抑制剂：常用溴化钾，抑制未感光的银盐。
明胶是溴化银的支持剂，又是溴原子的吸收剂；
它决定着乳胶的通透性、吸水膨胀、浓度稀释 和坚膜作用等特性。 而乳胶的敏感度决定于溴化银的浓度、颗粒大 小及其配制方法。
几种自显影感光材料的性能
乳胶名称
幻灯片 电影胶片 X射线乳 胶片 卤化银 卤化 晶体直 银 径（μm） (%) 晶体 灵 分 敏 辨 产品特点 粒子数 /1000 μm3 度 力
（二）染色
1. 前染
是指涂核乳胶前对切片进行染色。
优点：乳胶层不被染色，与后染相比颜色
清晰鲜明。缺点：染色处理可能引起标本中
放射性的损失；对易溶性放射性化合物不宜
采用前染。
2. 后染
是指在切片涂布核乳胶、曝光、显
影、定影后进行的染色。
优点：没有前染的放射性损失问题；
缺点：在染色过程中可能会使显影银粒 消失，乳胶脱落。
（2）周围不能有放射性物质。
（3）X射线乳胶片和幻灯片应注意避光、防潮、
防热，最好在恒温恒湿房间（15~20º C）保存；
（4）液体核乳胶应置于棕色玻璃瓶中，外用黑纸
包好，再用塑料袋包好，保存于4º C冰箱内。
2. 曝光
（1）潜影的形成
将溴化银的晶体点陈制作成有缺陷的，这 些缺陷构成潜影过程中的敏化中心。 当核射线、光线、热、压力等作用于溴化银 时，溴化银中的电子便向敏化中心移动，形 成带负电荷的静电层，然后正电荷的银离子 便向静电层聚集而变成银原子，形成潜影。
NaAgS2O3 ⇌
Na+ + [AgS2O3]-
NaAgS2O3 + Na2S2O3 ⇌ Na3Ag(S2O3)2
2. 定影液的组成
（1）定影剂：硫代硫酸钠，遇酸易分解。
（2）保护剂：常用亚硫酸钠，抑制定影剂的
遇酸分解。
（3）停显剂：常用醋酸、硼酸，中止显影。
（4）坚膜剂：常用明钒、铬钒。
3. 定影条件
（2） 曝光时间
a) 以公式计算曝光时间：
设L为单位面积上衰变了的放射性活度； A0为单位面积上开始时的放射性活度； At为单位面积上曝光结束时的放射性活度。 由 L = A0 – At； At= A0 e-λt 得： A0 A0- L
t=
Ln
T 0.693
b）经验估计
要使X乳胶产生适宜的黑度，大约需要500～ 1000万β粒子或100～200万α粒子/cm2。 对于β粒子来说： N/A t
（2）显影条件
配制好的显影液应盛于带盖的深色
玻璃瓶中，置于阴凉处或冰箱中。 在温度为18～20º C 的条件下，显影时
间约为5 ～ 6 分钟。
（四）定影
定影
定影剂硫代硫酸钠和溴化银作用，将 溴化银溶解，从而使未感光的银盐从乳胶中溶 去而成为透明膜。
其反应式如下：
AgBr + Na2S2O3 ⇌ NaAgS2O3 + NaBr
第四章
第一节
第二节 第三节
放射性自显影技术
原理和一般制作程序
放射自显影的制作方法
与自显影质量有关的几个因素
第四节 放射性自显影技术的应用
第一节
原理和一般制作程序
一、放射性自显影的原理和特点
放射性自显影
利用照相乳胶记录、检查和测量样 品中放射性核素的分布、定位和定量的 方法。
放射性自显影的特点
（1）准确定位； （2）灵敏度高； （3）能保持机体的完整结构； （4）可以长期保存； （5）操作简便，不需要复杂的仪器和设备。
β 粒子： 径迹弯弯曲曲，射程因能量而异。 γ 粒子： 一般在乳胶中不留什么痕迹。
二、分辨力
分辨力 用银粒密度最大的点与其密度减
少到一半的点之间的距离（HD）来表示。 影响分辨力的因素：
（1）溴化银颗粒的大小 （2）乳胶厚度 （3）标本厚度 ( 4 ) 标本与乳胶层的距离
（5）射线的能量 ： 3H、14C、 32P
局限性：
定量误差大，只作相对定量；测定的速度较慢。
二、放射性自显影的一般制作程序
（一）自显影标本的制备
（二）曝光
（三）显影
（四）定影 （五）水洗及干燥
（一）自显影标本的制备
1. 洗净； 2. 吸水纸吸干； 3. 平铺于标本夹；
4. 干燥。
（二）曝光
曝光 :
把照相乳胶曝露于射线而产生潜影。
1.感光材料的选择: 由溴化银和明胶组成。
（三）土壤整段标本的放射性自显影 （四）观察
二、光学显微自显影
(一)方法 1. 接触法
将试验样品制成石蜡切片，用蛋白甘油
将石蜡切片贴在载片上，可先染或曝光后
染色，干燥后在暗室中将乳胶面对切片，
紧密接触，进行曝光。
2 . 液体乳胶法
在暗室安全灯下，将所需的乳胶称 出，使其装入烧杯中，置于40º C水浴溶 解。然后采用滴涂或浸蘸法将乳胶直接 加在载玻片上，并使均匀地铺开。凉干 后连同标本一起进行曝光。 具体又可分为：涂布法和浸蘸法。
（ 三）光学显微自显影的观察与分析
1. 粒子计数法
在一定面积上或一定细胞器上的显影银颗 粒的多少确定样品中的放射性高低。 2. 径迹计数 根据较厚乳胶层中产生的径迹数，来测定 放射性。 3. 光密度测定：用显微光度计
第三节
与自显影质量有关的 几个因素
一、各种粒子在乳胶中的径迹
α 粒子围
~1
10~15 6
6
乳胶层约 宏观或光 差 中 15μm涂于片 学显微自 基的一面 显影 乳胶层约 宏观自显 高 差 30μm涂于片 影 基的两面 液体、 高 高 干板、 脱基膜 光学显微 及电镜自 显影
0.2~3
10~20
核乳胶
0.02~0.5 45
10000
感光材料的保存：
（1）在有效期内使用。