Радиоиммунологические методы - Чард Т.
Скачать (прямая ссылка):
Настоящую главу мы начнем с краткого рассмотрения вопроса о радиоактивных изотопах и способах их измерения, а затем перейдем к описанию характеристик и способов приготовления меченых соединений, предназначенных для использования в методах связывания.
3.1. Радиоактивные изотопы
Атом любого элемента состоит из ядра и окружающих его мельчайших частиц, называемых электронами. Ядро содержит дра основных типа частиц — протоны и нейтроны; масса этвд
частиц приблизительно одинакова, но в то время, как протон несет положительный заряд, нейтрон не имеет никакого заряда. Электрон несет отрицательный электрический заряд, который равен по величине заряду протона, однако масса электрона составляет всего лишь 1/1840 от массы протона, в связи с чем масса атома практически равна общей массе протонов и нейтронов ядра. Число протонов, или атомный номер, определяет химические свойства атома н его положение в периодической системе элементов. У многих элементов число нейтронов в ядре может варьировать, что приводит к различиям в массе атомов, но не влияет на их химические свойства. Именно эти разновидности атомов одного и того же элемента и называются изотопами. Водород, например, может существовать в виде трех изотопных форм; наиболее простой и наиболее широко распространенный изотоп водорода содержит один протон в ядре и один электрон на орбитали. Менее распространены два других изотопа, которые имеют большую массу за счет дополнительных одного или двух нейтронов и которые обычно называют соответственно дейтерий и тритий. Отдельные изотопы принято обозначать в виде символа данного элемента с указанием вверху слева цифры, обозначающей массу атома, например ,Н| ®Н, 3Н; иногда при этом внизу слева указывают атомный номер (т.е. число протонов в ядре), например }Н, ?Н, iH.
Ядра некоторых изотопов нестабильны; именно такие изотопы называют радиоактивными. У радиоактивных изотопов ядра спонтанно переходят в более стабильное состояние, и в ходе этого процесса выделяется энергия в форме либо частиц, либо электромагнитных колебаний — таких, как улучи или рентгеновские лучи. Известны следующие виды радиоактивного излучения:
1. Испускание а-частиц (двух протонов и двух нейтронов, эквивалентных в сумме ядру атома гелия); этот процесс характерен только для изотопов тяжелых элементов.
2. Превращение нейтрона в протон, электрон и нейтрино (очень маленькая незаряженная частица); две последние частицы испускаются (р-излучение).
3. Превращение протона в нейтрон, позитрон (положительно заряженный электрон) и нейтрино; две последние частицы испускаются (р+-излучение).
4. Захват электрона ядром, при котором протон ядра путем захвата орбитального электрона превращается в нейтрон; процесс сопровождается мягким рентгеновским излучением.
5. Изомерный переход, при котором нестабильное ядро превращается в более стабильный изомер; избыток энергии выделяется в виде y-лучей.
6. Внутренняя конверсия, сопровождающаяся характеристическим v-излучением, которое происходит при эмиссии орбитального электрона.
В результате первых трех из указанных процессов ядро приобретает другой атомный номер, однако масса атома остается прежней или уменьшается. Если конформация ядра, образовавшегося в ходе процесса, окажется нестабильной, могут происходить его дальнейшие превращения до тех пор, пока не будет достигнута стабильная конформация.
Скорость распада данного радиоактивного изотопа является его специфическим свойством и характеризуется периодом полураспада, численно равным времени, необходимому для распада 50% ядер изотопа. Единицей радиоактивности, в качестве которой вначале была принята радиоактивность 1 г радия, является Кюри (Ки)
1 кюри (Ки) = 3,7-1010 расп./с
1 милликюри (мКи) = 3,7-107 расп./с
I микрокюри (мкКи) = 3,7-104 расп./с
Радиоактивность образца, содержащего изотоп, будет, таким образом, зависеть от количества присутствующего в нем изотопа и от его периода полураспада.
3.2. Определение радиоактивных изотопов
Обнаружение изотопа и определение его количества при проведении радиоиммуиологического анализа осуществляется с помощью сцинтилляционного счетчика; основными компонентами счетной системы являются сцинтиллятор, фотоумножитель и электронная схема (рис. 3.1). Сцинтиллятор представляет собой вещество, испускающее вспышки света при действии на него ионизирующей радиации, причем интенсивность вспышек зависит от энергии излучения. Световые вспышки фиксируются фотоумножителем, который превращает их в электрические импульсы. Амплитуда этих импульсов пропорциональна Интенсивности вспышек, а следовательно, энергии излучения, вызывающего эти вспышки. Для каждого изотопа характерно непрерывное распределение энергии, или спектр,
с——I vecffue —'—в единицу фрщот разряды времени
Сцинтиллятор Трубка Электронные
(ротоумтжи- цепи
теля
Рис. 3.1. Принцип устройства сциитилдяционного счетчика.
