放射性核素示踪技术的应用-研究生
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核素示踪技术为基础，融合其他学科的先进成就（如分子 生物学、免疫学、电子学、计算机等），形成:
核素动力学分析（+动力学分析） 体外放射分析（+结合反应） 放射自显影（+摄影技术） 分子核医学（+分子生物学） 核素显像（+显像技术+计算机技术） 核素治疗学（+药物动力学）
解：
• C1= 3×106cpm/ml V1=1ml • C2=500cpm/ml 求V2？
C2（V1+V2）=C1V1 因C2>>C1，则：C2V2=C1V1
3×106×1=500×V2 V2=3×106/500=6000ml
16
（二）反稀释法（reverse dilution method）
• 用已知量的非标记物测定样品中标记物含量的稀 释方法。
A PET scan can be an effective tool to diagnose Parkinson’s disease
9
Radiopharmaceutical
Radiotherapy Principle
Normal Abnormal 10
第二节 放射性核素稀释法
Radionuclide dilution technique
稳定性好、比活度高、无毒、不发生非代谢性交 换反应、与待测物化学性质和生物学性质相同
准确稀释和充分混匀 分离纯化和测定样品的方法要可靠
18
核素稀释法的优点
最大优点：不需待测物质定量回收。 尤其是以下情况
（1）未知物质无法定量分离； （2）需要快速分析； （3）需分离的物质浓度很低； （4）测量整体分布容积。
观察其在动、植物体内的分布；
1952年 Hershey 32P、35S →DNA是遗传物质； 1959年 Berson、Yalow →RIA； 1958年 Meselson、Stahl →DNA半保留复制； 1977 年，Frederick Sanger 等采用放射性标记技
术和ARG，成功地进行了DNA 序列测定。
因标记物的量极微，或混有其他放射性杂质，直接测量 无法准确获得标记物的量，故加入已知的非标记物混匀 后，测得放射性，运用公式： S2（m1+m2）=S1m1或C2（V1+V2）=C1V1，此时S1、S2、 m2（C1、C2、V2）已知，求的是m1（V1）。
17
三、应用放射性核素稀释法的必要条件
正确选用标记物和非标记物
第六章 放射性核素示踪技术
Radionuclide Tracer Technique
金齐力
1
Introduction
是核医学诊断与实验研究的方法学基础； 核医学任何诊断技术和方法都是建立在示踪技术基础之上 没有示踪原理就没有核医学。
核医学的右手
2
1923年, G.Hevesy首次通过测定放射性铅的射线来
S1m1=S2×（m1+m2 ）或 C1V1=C2 ×（m1+m2 ）
当m2》m1或V2》V1时 S1m1=S2m2 m2=C1m1/C2或 C1m1=C2m2 m2=C1m1/C2
13
注意事项
示踪剂有足够高的比活度或放射性浓度； 充分混匀； 精细操作（称量、取样、测量）。
14
二、方法分类
7
Energy Signals: From the Inside Out
Radiography Vs Nuclear Medicine
8
PET and SPECT: Advanced Imaging Systems
Positron Emission Tomography Single-Photon Emission Computed Tomography
19
四、放射性核稀释法的应用
测定生理性物质的体内代谢库 检测整体内某些体液成分的量 放射性核素稀释法的发展
核素双稀释法、稳定性核素稀释法
临床应用
氚水（3H2O）测量全身总水量 125I-HAS测全身血浆容量 51Cr-RBC测全身RBC容量 24Na+、36Cl-测细胞外液量
5
14C呼气试验检测幽门螺旋杆菌感染
原理：利用幽门螺旋杆菌（HP）可以分解尿素(NH2CO)
为氨和二氧化碳的原理，将稳定性核素14C的标记尿素给病 人口服，一段时间以后，检测14CO2的含量而确定有无幽门 螺旋杆菌感染。
特点：灵敏性和特异性都很高
6
14C呼气试验检测幽门螺旋杆菌感染
一般动物细胞无尿素酶 ，故胃中有尿素酶则证明有细菌的存在。 尽管尿素酶非HP所特有 ，但胃中通常没有其他细菌。为检测 HP， 14C标记尿素由病人服下 ，如胃内有HP产生的胃尿素酶存在 ，则处 于胃上皮细胞和腔之间的尿素就会被分解成 CO2 和 NH3 ，14CO2 经 血液吸收后呼气排出 ，大约15min后 ，呼出气中的14CO2 达到最大， 可通过液体闪烁计数器 (或 HP测试仪 )测量 ，一定量的14CO2 即提 示胃内有 HP的存在。
11
放射性核素稀释法
是利用化学物质在稀释前后质量不变的原理与 示踪动技术相结合而建立的微量物质定量分析方法。
根据测定对象 的不同
正（直接）稀释法 反稀释法
12
一、放射性核素稀释法的原理
原理：放射性核素在稀释前后的总放射性活度不变。
利用已知比活度S（放射性浓度C）和质量的示踪剂加入到未知 质量的非标记同质体系中，示踪剂被稀释，比活度或放射性浓度下 降，但总放射性不变。
（一）正稀释法（direct dilution method）
用已知量的标记物为示踪剂来测定未知量的非标记物 的稀释法称为核素正稀释法，求m2（v2）。
用已知标记物测未知非标记物
S1m1=S2m2 m2=C1m1/C2或 C1m1=C2m2 m2=C1m1/C2
15
例
用放射性浓度为3×106cpm/ml的125I-HAS 1ml注入一成人体 内，平衡后取静脉血1ml，测其放射性浓度为500cpm/ml， 问该人的血容量是多少？
32P、131I、14C、3H先后被用于医学实验研究
RNA-DNA逆转录、遗传的三联密码、细胞周期、微量物 质测量等均离不开示踪技术。
示踪实验之父
3
核素示踪实验解决的难题
揭开了生物体内和细胞内理化过程的秘密，阐明了生 命活动的物质基础，如蛋白质的生物合成、核酸结构和代 谢等一些生命科学中最根本的问题。
核素动力学分析（+动力学分析） 体外放射分析（+结合反应） 放射自显影（+摄影技术） 分子核医学（+分子生物学） 核素显像（+显像技术+计算机技术） 核素治疗学（+药物动力学）
解：
• C1= 3×106cpm/ml V1=1ml • C2=500cpm/ml 求V2？
C2（V1+V2）=C1V1 因C2>>C1，则：C2V2=C1V1
3×106×1=500×V2 V2=3×106/500=6000ml
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（二）反稀释法（reverse dilution method）
• 用已知量的非标记物测定样品中标记物含量的稀 释方法。
A PET scan can be an effective tool to diagnose Parkinson’s disease
9
Radiopharmaceutical
Radiotherapy Principle
Normal Abnormal 10
第二节 放射性核素稀释法
Radionuclide dilution technique
稳定性好、比活度高、无毒、不发生非代谢性交 换反应、与待测物化学性质和生物学性质相同
准确稀释和充分混匀 分离纯化和测定样品的方法要可靠
18
核素稀释法的优点
最大优点：不需待测物质定量回收。 尤其是以下情况
（1）未知物质无法定量分离； （2）需要快速分析； （3）需分离的物质浓度很低； （4）测量整体分布容积。
观察其在动、植物体内的分布；
1952年 Hershey 32P、35S →DNA是遗传物质； 1959年 Berson、Yalow →RIA； 1958年 Meselson、Stahl →DNA半保留复制； 1977 年，Frederick Sanger 等采用放射性标记技
术和ARG，成功地进行了DNA 序列测定。
因标记物的量极微，或混有其他放射性杂质，直接测量 无法准确获得标记物的量，故加入已知的非标记物混匀 后，测得放射性，运用公式： S2（m1+m2）=S1m1或C2（V1+V2）=C1V1，此时S1、S2、 m2（C1、C2、V2）已知，求的是m1（V1）。
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三、应用放射性核素稀释法的必要条件
正确选用标记物和非标记物
第六章 放射性核素示踪技术
Radionuclide Tracer Technique
金齐力
1
Introduction
是核医学诊断与实验研究的方法学基础； 核医学任何诊断技术和方法都是建立在示踪技术基础之上 没有示踪原理就没有核医学。
核医学的右手
2
1923年, G.Hevesy首次通过测定放射性铅的射线来
S1m1=S2×（m1+m2 ）或 C1V1=C2 ×（m1+m2 ）
当m2》m1或V2》V1时 S1m1=S2m2 m2=C1m1/C2或 C1m1=C2m2 m2=C1m1/C2
13
注意事项
示踪剂有足够高的比活度或放射性浓度； 充分混匀； 精细操作（称量、取样、测量）。
14
二、方法分类
7
Energy Signals: From the Inside Out
Radiography Vs Nuclear Medicine
8
PET and SPECT: Advanced Imaging Systems
Positron Emission Tomography Single-Photon Emission Computed Tomography
19
四、放射性核稀释法的应用
测定生理性物质的体内代谢库 检测整体内某些体液成分的量 放射性核素稀释法的发展
核素双稀释法、稳定性核素稀释法
临床应用
氚水（3H2O）测量全身总水量 125I-HAS测全身血浆容量 51Cr-RBC测全身RBC容量 24Na+、36Cl-测细胞外液量
5
14C呼气试验检测幽门螺旋杆菌感染
原理：利用幽门螺旋杆菌（HP）可以分解尿素(NH2CO)
为氨和二氧化碳的原理，将稳定性核素14C的标记尿素给病 人口服，一段时间以后，检测14CO2的含量而确定有无幽门 螺旋杆菌感染。
特点：灵敏性和特异性都很高
6
14C呼气试验检测幽门螺旋杆菌感染
一般动物细胞无尿素酶 ，故胃中有尿素酶则证明有细菌的存在。 尽管尿素酶非HP所特有 ，但胃中通常没有其他细菌。为检测 HP， 14C标记尿素由病人服下 ，如胃内有HP产生的胃尿素酶存在 ，则处 于胃上皮细胞和腔之间的尿素就会被分解成 CO2 和 NH3 ，14CO2 经 血液吸收后呼气排出 ，大约15min后 ，呼出气中的14CO2 达到最大， 可通过液体闪烁计数器 (或 HP测试仪 )测量 ，一定量的14CO2 即提 示胃内有 HP的存在。
11
放射性核素稀释法
是利用化学物质在稀释前后质量不变的原理与 示踪动技术相结合而建立的微量物质定量分析方法。
根据测定对象 的不同
正（直接）稀释法 反稀释法
12
一、放射性核素稀释法的原理
原理：放射性核素在稀释前后的总放射性活度不变。
利用已知比活度S（放射性浓度C）和质量的示踪剂加入到未知 质量的非标记同质体系中，示踪剂被稀释，比活度或放射性浓度下 降，但总放射性不变。
（一）正稀释法（direct dilution method）
用已知量的标记物为示踪剂来测定未知量的非标记物 的稀释法称为核素正稀释法，求m2（v2）。
用已知标记物测未知非标记物
S1m1=S2m2 m2=C1m1/C2或 C1m1=C2m2 m2=C1m1/C2
15
例
用放射性浓度为3×106cpm/ml的125I-HAS 1ml注入一成人体 内，平衡后取静脉血1ml，测其放射性浓度为500cpm/ml， 问该人的血容量是多少？
32P、131I、14C、3H先后被用于医学实验研究
RNA-DNA逆转录、遗传的三联密码、细胞周期、微量物 质测量等均离不开示踪技术。
示踪实验之父
3
核素示踪实验解决的难题
揭开了生物体内和细胞内理化过程的秘密，阐明了生 命活动的物质基础，如蛋白质的生物合成、核酸结构和代 谢等一些生命科学中最根本的问题。