Кіріспе
Фотографиялық пластиналарда үлгілерден шығатын сәулелерді тіркеу арқылы жасалған рентгенограмма. Авторадиография – бұл радиоактивті заттың таралуынан туындаған ыдырау шығарылымдарының (мысалы, бета бөлшектері немесе гамма сәулелері) үлгісі арқылы Х-сәулелі пленкада немесе ядролық эмульсияда пайда болатын кескін. Жақында сцинтилляциялық газ детекторы немесе сирек кездесетін жерлердің фосфорлық бейнелеу жүйелерінің дамуына байланысты авторадиография цифрлық түрде де қолжетімді (цифрлық авторадиография). Авторадиограмманы (осылайша авторадиограмма деп те аталады) алу үшін фильм немесе эмульсия белгіленген тіндік бөлікке жақындатылады. "Авто" префиксі радиоактивті заттың үлгінің ішінде екенін көрсетеді, бұл сыртқы көзді пайдаланып белгіленген гисторадиография немесе микрорадиографиядан ерекшеленеді. Кейбір авторадиографияларды күміс түйіршіктерінің орналасуын анықтау үшін микроскоппен қарастыруға болады (мысалы, жасушалардың немесе органеллалардың ішкі немесе сыртқы беттерінде), мұндай процеске микроавторадиография деп аталады. Мысалы, микроавторадиография атразиннің мүйізді өсімдіктерде метаболизденуін немесе өсімдіктің айналасындағы биофильм қабатындағы эпифиттік микроорганизмдердің метаболизденуін зерттеу үшін қолданылды.
An autoradiograph is an image on an X ray film or nuclear emulsion produced by the pattern of decay emissions (e. g., beta particles or gamma rays) from a distribution of a radioactive substance. Alternatively, the autoradiograph is also available as a digital image (digital autoradiography), due to the recent development of scintillation gas detectors or rare earth phosphorimaging systems. The film or emulsion is apposed to the labeled tissue section to obtain the autoradiograph (also called an autoradiogram). The auto prefix indicates that the radioactive substance is within the sample, as distinguished from the case of historadiography or microradiography, in which the sample is marked using an external source. Some autoradiographs can be examined microscopically for localization of silver grains (such as on the interiors or exteriors of cells or organelles) in which the process is termed micro autoradiography. For example, micro autoradiography was used to examine whether atrazine was being metabolized by the hornwort plant or by epiphytic microorganisms in the biofilm layer surrounding the plant.
Қолданбалар
Биологияда бұл техника радиоактивті заттың тіндік (немесе жасушалық) орналасуын анықтау үшін қолданылуы мүмкін, ол метаболизм жолына енгізілген, рецепторға немесе ферментке байланысқан немесе нуклеин қышқылымен гибридтелген. Авторадиографияның қолданылу саласы кең, биомедицинадан бастап экологиялық ғылымдарға және өнеркәсіпке дейін.
Рецепторлық авторадиография
Рецепторлардың тіндік үлестірілімін анықтау үшін радиобелгіленген лигандтарды қолдану, егер лиганд қан айналымына (кейінгі тінді алу және кесумен) немесе тіндік кесінділерге тиісінше енгізілсе, сәйкесінше in vivo немесе in vitro рецептор авторадиографиясы деп аталады. Рецептор тығыздығы белгілі болғаннан кейін, in vitro авторадиография радиобелгіленген препараттың рецепторға қатысты анатомиялық таралуын және байланысу қабілетін анықтау үшін де қолданылуы мүмкін. In vitro авторадиография үшін радиолиганд тікелей мұздатылған тіндік кесінділерге, емделушіге енгізбей қолданылады. Сондықтан ол тірі организмдегі таралу, метаболизм және ыдырау жағдайын толыққанды бақылай алмайды. Бірақ криокесінділердегі нысана кеңінен ашық болғандықтан және радиолигандпен тікелей байланысқа түсе алатындықтан, in vitro авторадиографиясы әлі де дәрілік үміткерлерді, ПЭТ және СПЕКТ лигандтарын тез және оңай тексеру әдісі болып табылады. Лигандтар әдетте 3H (тритий), 18F (фтор), 11C (көміртек) немесе 125I (радиойод) изотоптарымен белгіленеді. In vitro-мен салыстырғанда, ex vivo авторадиографиясы организмге радиолиганд енгізгеннен кейін жүргізіледі, бұл артефакттарды азайтуға және ішкі ортаға жақындатуға мүмкіндік береді. Радиобелгіленген, толықтыратын олигонуклеотидтерді немесе рибонуклеин қышқылдарын ("рибопробтарды") қолдану арқылы тіндік кесінділерде РНҚ транскрипттерінің таралуы in situ гибридтеу гистохимиясы деп аталады. ДНҚ және РНҚ радиоактивті прекурсорлары, [3H] тимидин және [3H] уридин сәйкесінше, тірі жасушаларға жасуша циклының бірнеше фазаларының уақытын анықтау үшін енгізілуі мүмкін. РНҚ немесе ДНҚ вирустық тізбектерін де осылай анықтауға болады. Бұл зондтар әдетте 32P, 33P немесе 35S изотоптарымен белгіленеді. Мінез-қолдану эндокринологиясы саласында авторадиография гормоналды сіңіруді анықтау және рецепторлардың орналасқан жерін көрсету үшін қолданылуы мүмкін; жануарға радиобелгіленген гормон инъекциялауға болады немесе зерттеу in vitro жүргізіледі.
ДНҚ репликациясының жылдамдығы
In vitro өсіп жатқан тышқан жасушасындағы ДНК репликациясының жылдамдығы авторадиография әдісімен секундына 33 нуклеотид деп өлшенді. Фагпен зарарданған E. coli бактериясында фагтың T4 ДНҚ-сының ұзарту жылдамдығы да авторадиография арқылы экспоненциалды ДНҚ өсу кезеңінде секундына 749 нуклеотид ретінде өлшенді.
Белсенің фосфорилирленуін анықтау
Фосфорилирлеу – белоктардың нақты аминоқышқылдарына фосфат тобын қосу, бұл белоктың жасушадағы тұрақтылығын немесе қызметін күрт өзгертуге алып келуі мүмкін. Белоктың фосфорилирленуін, белокты тиісті киназа және γ 32P АТФ-пен *in vitro* жағдайында инкубациялағаннан кейін, авторадиограммада анықтауға болады. Соңғысының радиоактивті фосфаты SDS-PAGE арқылы бөліп алынған белокқа қосылады және гельдің авторадиограммасында көрінеді. (CREB байланысқан белоктың HIPK2-мен фосфорилирленгенін көрсететін жаңа зерттеудің 3-суретін қараңыз.)
Өсімдіктің тіндеріндегі қанттың қозғалысын анықтау
Өсімдік физиологиясында авторрадиография жапырақ тініндегі қанттың жиналуын анықтау үшін қолданылады. Қант жиналу, авторрадиографиямен байланысты, өсімдікте қолданылатын флоэма жүктеу стратегиясын сипаттауы мүмкін. Мысалы, егер қант жапырақтың кішкентай тамырларында жиналса, жапырақта плазмодесмалық байланыстардың азы болуы күтіледі, бұл апопластикалық қозғалыс немесе белсенді флоэма жүктеу стратегиясын көрсетеді. Сахароза, фруктоза немесе маннит сияқты қанттар [14C] радиоактивті изотопымен белгіленеді, содан кейін жай диффузия арқылы жапырақ тініне сіңіріледі. Жапырақ тіні содан кейін авторрадиографиялық пленкаға (немесе эмульсияға) сурет түсіру үшін қойылады. Егер қант жиналуы жапырақ тамырларында шоғырланған болса (апопластикалық қозғалыс), суреттерде анық тамыр үлгілері көрінеді, ал қант жиналуы жапырақтың барлық бөлігіне біркелкі тараған болса (симпластикалық қозғалыс), суреттерде статикалық сияқты үлгілер көрінеді.
Басқа әдістер
Бұл авторадиографиялық тәсіл ПЭТ және СПЭКТ сияқты әдістерден өзгеше, онда сәулелену көзінің нақты 3 өлшемді орналасуы кездейсоқ есептеу, гамма-санағыштар және басқа да құрылғыларды тиянақты қолдану арқылы қамтамасыз етіледі. Криптон-85 ұшақ құрамдастарын ұсақ ақауларға тексеру үшін пайдаланылады. Криптон-85 кішкентай жарықтарға еніп, содан кейін оның болуы авторадиография арқылы анықталады. Бұл әдіс "криптон газымен ену арқылы бейнелеу" деп аталады. Газ бояулы және люминесцентті сынамаларда қолданылатын сұйықтықтарға қарағанда кішірек тесіктерге ене алады.
presence is detected by autoradiography. The method is called "krypton gas penetrant imaging". The gas penetrates smaller openings than the liquids used in dye penetrant inspection and fluorescent penetrant inspection.
Қасақана емес әсер ету
1946 жылы "Крестовый" операциясы барысында Бикини атоллындағы Бейкер ядролық сынағынан кейін радиоактивті ластануды жою жұмысы АҚШ Әскери-теңіз күштерінің күткенінен әлдеқайда қиын болды. Жұмыстың нәтижесіздігі анық болса да және тазалаушыларға қауіп артса да, радиациялық қауіпсіздікке жауапты полковник Стаффорд Уоррен вице-адмирал Уильям Х. П. Бландиді тазалау жұмыстарын тоқтатуға және сақталған нысана кемелерден бас тартуға көндіруге күш сарп етті. 10 тамызда Уоррен Бландиге лагунадан алынған хирург балығының авторадиографиясын көрсетті, ол фототәсілге бір түнге қалдырылған. Пленка балықтың қабыршақтарынан шыққан альфа-сәулеленумен әсер еткен, бұл плутонийдің балықтың денесінде кальций орнына тарағанын көрсетеді. Блэнди дереу барлық тазалау жұмыстарын тоқтатуға бұйрық берді. Уоррен үйіне: "Балықтың өзіндік рентген суреті тиісті нәтижені берді" деп хат жазды.