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(jià)某新型擴(kuò)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(xì)胞DNA合成有抑制作用，如何設(shè)計(jì)一體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證？,思考題3 如何比較口服止血藥A及劑型改進(jìn)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(biāo)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(xué)。,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(xué)細(xì)胞動力學(xué)的示蹤研究藥物代謝反應(yīng)機(jī)制的示蹤研究 分

3、子生物學(xué)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(biāo)記化合物與 相應(yīng)普通原子及分子具相同 的生物學(xué)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(diǎn) ● 靈敏度高 ● 檢測方法簡單 ● 合乎生理?xiàng)l件 ● 定位準(zhǔn)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(yīng)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(xué),時(shí)相曲線時(shí)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(jì)數(shù)法測定吸收率● 尿排出量測定,2. 物質(zhì)吸收化學(xué)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(shí)驗(yàn):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(shí)驗(yàn)的類型 整體參入實(shí)驗(yàn) 離體參入實(shí)驗(yàn),●

6、 參入實(shí)驗(yàn)應(yīng)用 1.淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)細(xì)胞免疫功能腫瘤細(xì)胞增殖,鉛中毒病人淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率,淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率（104CPM/ 106淋巴細(xì)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(shí)驗(yàn) 細(xì)菌放射呼吸實(shí)驗(yàn)：,原理 ： 細(xì)菌→CO2

7、 14C-葡萄糖、14C-氨基酸 →14CO2 設(shè)備：細(xì)胞代謝快速閃爍計(jì)數(shù)器 濾膜,培養(yǎng)液,,,,,,細(xì)菌放射呼吸實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用：,生長指數(shù)（GI）測定：GI=Ci/C0 GI＞3 為陽性 細(xì)菌倍增時(shí)間（t2x）測定： logR2-logR1=K(t1-t2) t2x=0.301/K R2 為t2的計(jì)數(shù)，R1 為t1的計(jì)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(shí)間（min）,3.參入競爭抑制實(shí)驗(yàn)：體外抗腫瘤藥物篩選 卵巢癌常用化療藥物體外敏感實(shí)驗(yàn),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(shí)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(biāo)記物的示蹤研究 標(biāo)記單克隆抗體 *標(biāo)記受體配基 標(biāo)記互補(bǔ)RNA或DNA,（五）放射性示蹤動力學(xué)以放射性標(biāo)記物研究其進(jìn)入機(jī)體后的攝取、排泄、轉(zhuǎn)化和代謝的運(yùn)動過程，并通過數(shù)學(xué)運(yùn)算求出動力學(xué)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(xué)參數(shù)表示絕對速度的參數(shù)：單位時(shí)

13、間內(nèi)進(jìn)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(shí)間內(nèi)某物質(zhì)在代謝庫中變化量或運(yùn)動量相當(dāng)于庫大小的百分?jǐn)?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(shí)間來反映速度的參數(shù)： 更新時(shí)間(turnover time) 半更新時(shí)間 (half time),各種參數(shù)的相互關(guān)系：1.每個(gè)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(xué)即更新時(shí)間和更新速率常數(shù)的關(guān)系與核衰變時(shí)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(xué)參數(shù)的求解 剝譜法（殘數(shù)法） 代謝區(qū)分析法 計(jì)算機(jī)軟件,● 放射性示蹤動力學(xué)的 藥物研究 新藥設(shè)計(jì) 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(chǔ)醫(yī)學(xué)研究 鈉鉀測定 細(xì)胞外液測定 血漿容量測定 紅細(xì)胞容量測定,四、放射性示蹤實(shí)驗(yàn)的基本方法及注意事項(xiàng),1.放射性示蹤實(shí)驗(yàn)的類型 ● 整體示蹤實(shí)驗(yàn) ● 離體示蹤實(shí)驗(yàn) ● 雙標(biāo)記實(shí)驗(yàn),2. 注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段 選擇合適示蹤物 射線類型 半衰期 放化純度 比活度