放射免疫分析

放射免疫分析

摘要：放射免疫技术（radio immunoassay ,RIA）类型主要包括经典的放射免疫分析(radioimmunoassay, RIA)和免疫放射分析或免疫放射度量分析( immunoradiometric assay，IRMA)。由于受接触放射性物质，损害操作人员的身体，测定完成后放射性材料的处置等问题的存在,再加上80年代初出现的非同位素标记技术得到了极大的发展和广泛应用，放射免疫技术的应用有下降的趋势。

0引言：放射性核素依衰变方式分α、β、γ三种，用于放射性标记的有β和γ两类;分别用液体闪烁计数器及γ计数器测定。目前常用的是γ型放射性核素，如125I、131I、51Cr和60Co，以125I最常用；β型放射性核素有3H、14C和32P，以3H最常用。

关键词：结构，原理，临床应用

1检测的基本结构原理、结构及其探测原理

核射线探测仪器由射线探测器和后续电子学单元两大部分组成。核射线探测器是个能量转化器，其检测原理是当射线作用于闪烁体，闪烁体吸收了射线的能量而引起闪烁体中的原子或分子激发，当受激的原子或分子退激时，则发出光子进入光电倍增管光阴极，转换为光电子，光电子在光电倍增管电场作用下到达阳极，形成电脉冲。转换模式是放射能→光能→电能→脉冲。

液体闪烁测量是在闪烁杯内进行的，放射性样品主要被溶剂和闪烁剂分子包围，射线能量先被溶剂分子吸收，受激溶剂分子退激时释放出能量激发闪烁剂，当激发态回到基态时释放出光子到达光阴极，光阴极产生光电子，在光电倍增管的电场作用下，在阳极获得大量电子，形成脉冲信号，输入后读分析电路形成数据信号，最后由计算机数据处理，求出待测抗原含量。

放射性活度测定方法放射免疫分析中经抗原抗体反应和B、F分离后通过检测放射性量来反映待测物的含量。放射性量的检测需特殊的仪器，放射免疫分析仪实际上就是进行放射性量测定的仪器。测量仪器有两类，即晶体闪烁计数仪（主要用于检测γ射线，如125I、131I、57Cr等）和液体闪烁计数仪（主要用于检测β射线，如3H、32P、14C等）。无论是晶体闪烁计数仪还是液体闪烁计数仪都是将射线（放射能）与闪烁体的作用转换成光脉冲（光能），然后用光电倍增管将光脉冲转换成电脉冲（电能），电脉冲在单位时间内出现的次数（即仪器记

录的cmp值）反映了发出射线的频率，而电脉冲的电压幅度则反映了射线能量的高低。

计数单位是探测器输出的电脉冲数，单位为cpm（计数/分），也可用cps（计数/秒）表示。如果知道这个测量系统的效率，还可算出放射源的强度，即dpm （衰变/分）或dps（衰变/秒）。

2 晶体闪烁计数器组成和工作原理

晶体闪烁计数器又称γ放射计数器，主要用于检测如125I、131I、57Cr和60Co 等产生的γ射线。

2.1 仪器组成及工作原理

（1）闪烁体闪烁体是将核辐射能激发分子转化成可探测闪光的荧光物质。常用的有有机闪烁体、无机闪烁体和特殊闪烁体等。

（2）光电倍增管光电倍增管的作用是有选择性地把闪烁体发出的极弱闪光的一部分转换成电信号。光电倍增管的基本结构主要包括光电转换、电子倍增和电子收集装置三个部件。

在医学检验中，用于体外样品放射性测量的井型NaI、Tl、）闪烁探测装置中的晶体及光电倍增管等是装在一只有盖的铅室中的。由于探测效率和探头相对于样品的几何位置关系十分密切，测量中要特别注意。还要避免样品对探头的污染，一旦造成污染，要及时进行有效的去污处理，以免使仪器本底增高，影响装置性能指标。

（3）多道脉冲分析器多道分析器（MCA）是进行能谱分析的重要仪器，现代的MCA与通用微型计算机有许多共同特性，是现代核探测分析及放射影像装置的重要组成部分。

①脉冲高度分析器的基本原理比例放大器、甄别器和反符合电路三部分组成了典型脉冲高度分析器的主体。

由光电倍增管产生的输出脉冲与γ射线等在NaI、Tl等闪烁体内失去的能量成正比。将此脉冲信号输入放大器进行放大，由于输入脉冲高度与输出脉冲高度是按比例设计的，该放大器称比例放大器。经比例放大的脉冲信号再被送入甄别器。由上限和下限两个甄别器组成，分别让脉冲高度高于下限甄别器预定电压U的信号及高于上限甄别器预定电压U+△U的信号送入反符合电路。反符合电路有选通特性，输入脉冲只有一路进入时，便输出一个脉冲，否则电路无脉冲输出。于是整个电路只选取了脉冲高度在U和U+△U的信号进行计数。如果设定△U值，逐渐变换U并读出计数值，便可获得γ射线在晶体内所失出的能量分布状态，即能谱。其中U称阈电压，△U称窗电压或窗宽。

②多道分析器（MCA）多道分析器的基本组成部分是模-数变换器（ADC）和存储

器。每个存储单元都是一个独立的计数器。进入分析器的所有脉冲按多路定标方式以幅度大小安排在各个存储单元中计数，直到全部存储器都被寻址为止。这种工作方式的净效应就是提供和分析器道数相等数量的一些独立的计数器进行脉冲高度分析计数，各计数器再把每一顺序时间间隔内的总计数记录下来，完成多路定标的脉冲高度多道分析。

③γ能谱分析γ射线可以通过光电吸收、康普顿散射、电子对产生三种机制与物质发生作用。NaI、Tl等闪烁体可以将作用时损失的能量在能谱仪中记录下来。能谱的横坐标为脉冲高度，纵坐标为一定时间内所测到的各个脉冲高度（在一定宽度范围内）的频数。能谱中高峰部位是由光电吸收而形成的光电峰，又称全能峰，是放射性核素的标识峰。能谱中占份额较大的是康普顿坪。高能γ射线还会形成电子对产生的逃逸峰。峰的面积和γ射线的强度成正比，γ能谱分析就是根据能谱中各标识峰面积的相对比例来测定样品中放射性的组成，因此根据峰的位置和面积可对放射性核素进行定性和定量分析。

2.2 γ-辐射计数器

（1）工作原理γ辐射计数器主要用于125I、131I等以及能量在400KeV以下γ或X放射线的探测。

γ-辐射计数器以NaI，并掺入少量的铊（Tl）晶体为探测元件。使用铊激活的晶体对γ辐射的吸收高，荧光产额高，时间分辨能力强。当样品位于晶体井内时，晶体吸收125I释放的γ射线能量后，使闪烁晶体处于受激状态，受激的原子或分子在退激过程中将以闪光形式释放能量。晶体发出这一短暂的闪光称为光脉冲。光脉冲照射到光电倍增管的光阴极，打击出光电子，再经打拿极逐级放大，最后在光电倍增管的阳极获得电脉冲。

（2）系统组成整机可分作采样部分和数据处理部分。采样部分由探头、换样装置、高低压电源、放大器及单道组成。数据处理部分由接口、计算机、输入输出装置等组成。

（3）使用中应注意的问题

①γ仪的机器效率一般用125I标准源（其放射性活度（用dpm为单位表示）由仪器制造厂提供）。放到测量井记下cpm值后算出的效率（效率=cpm/dpm）乘上1.25倍就得125I的效率,其效率一般应大于70％。若不到70％，首先微调高压到计数最大值，如仍达不到，则应对仪器作检查；②要防止探头部分的NaI晶体碰坏，晶体受潮后会发黄使效率下降。

3液体闪烁计数器基本结构和应用

液体闪烁计数器是医学研究中常用的一种放射性测定仪器，多用于蛋白质(如细胞因子、激素等)对细胞增殖分化的影响或分泌表达蛋白质能力的研究。由