放射性核素示踪技术与脏器显像

放射性核素示踪技术与脏器显像,Forewordofradionuclidetracingtechnique,所谓示踪（tracing），就是显示特定物质的行踪。在难以用直接检测的方法观察生物活性分子在生物体系中的动态变化时，通常需要在生物活性分子上引入示踪剂，通过对示踪剂的检测，间接反映生物活性分子的代谢规律，这就是示踪技术。示踪剂（tracer）是为观察、研究和测量某物质在指定过程中的行为或性质而加入的一种标记物。常见的示踪剂有放射性核素示踪剂、稳定性核素示踪剂、酶标示踪剂、荧光标记示踪剂、自旋标记示踪剂等。,Definitionofradionuclidetracingtechnique,放射性核素示踪技术（radionuclidetracingtechnique）是以放射性核素或其标记化合物为示踪剂，应用射线探测方法来检测它的行踪，以研究示踪剂在生物体系或外界环境中的客观存在及其变化规律的一类核医学技术。放射性核素示踪技术是核医学领域中最重要的和最基本的核技术，同时又是放射性核素在医学和生物学中应用的方法学基础。放射性核素示踪技术在农业、水产、石油、化工、冶金等领域也有广泛应用。,Hevesy-Thefatherofexperimentalnuclearmedicine,GeorgedeHevesy，匈牙利化学家，同位素示踪技术的创立者首先用天然放射性铅(212Pb)研究铅盐在豆科植物内的分布和转移（1923）利用32P进行老鼠体内磷代谢状态研究，提出骨骼的的形成是动态而非静态的观点（1935）1943年获诺贝尔化学奖被誉为“基础核医学之父”,Blumgart-Thefatherofclinicalnuclearmedicine,HerrmanL.Blumgart，美国Boston医院内科医师第一次将示踪技术（放射性氡）应用于人体的循环时间研究（1926）进行了多项临床研究，如肺循环时间测定、肺血流量测定等被誉为“临床核医学之父”,Landmarkinthehistoryofradionuclidetracingtechnique,1952年，美国冷泉港卡内基遗传学实验室科学家AlfredHershey和MarthaChase使用35S和32P双标记噬菌体感染实验，证明DNA是遗传信息的载体。Hershey1969年获诺贝尔生理学和医学奖,Landmarkinthehistoryofradionuclidetracingtechnique,FrederickSanger，英国生物化学家完成第一个蛋白质的全序列分析（1955）1958年获诺贝尔化学奖将放射性示踪技术引入RNA和DNA的序列分析，成功地建立了链末端终止法，完成了人线粒体DNA全序列分析（1977）1980年获诺贝尔化学奖,Principiumofradionuclidetracingtechnique,根据研究的需要，选择适当的放射性核素标记到待研究物质的分子结构上，将其引入生物机体或生物体系之后，标记物将参与代谢及转化过程。由于放射性核素标记化合物与被研究的非标记化合物具有相同的化学性质和生物学行为，通过检测标记物发出的核射线，并且对所获得数据进行处理分析，可间接了解被研究物质在生物机体或生物体系中的动态变化规律，从而得到定性、定量及定位结果，结合研究目的做出客观评价。,Principiumofradionuclidetracingtechnique,1.标记物与非标记物的同一性放射性核素及其标记化合物和相应的非标记化合物具有相同的化学及生物学性质。,125I-MIBG,Principiumofradionuclidetracingtechnique,用放射性同位素制备示踪剂是最理想的方法实验核医学中常用的放射性核素有3H，14C等，临床核医学中常用的有131I，59Fe等，PET常用的有11C，13N，15O等。最常用的是核素化学合成法和络合物形成法常用放射性核素有131I、125I、99mTc、111In、18F、188Re等。,Principiumofradionuclidetracingtechnique,酪氨酸的碘标记,DTPA双金属螯合物,Principiumofradionuclidetracingtechnique,2.放射性核素的可测量性放射性核素及其标记化合物可发出各种不同的射线，且能够被放射性探测仪器所测定或被感光材料所记录，从而进行精确的定性、定量及定位测量和研究。,Principiumofradionuclidetracingtechnique,Action:放射性核素示踪剂在体内的生物学行为主要取决于被标记物，而其放射性核素只是在示踪剂的代谢转化过程中发出射线，起到示踪的作用。相同的核素标记在不同的化合物上，表现出来的体内代谢过程和生物学行为可完全不同，而不同的核素标记在相同的化合物上，其生物学行为不会发生改变。99mTcO4、99mTc-ECD、99mTc-MIBI99mTc-DMSA、113mIn-DMSA,Commontypeofradionuclidetracingtechnique,Commontypeofradionuclidetracingtechnique,1.Invivotracingtechnique体内示踪技术又称在体示踪技术，它是以完整的生物机体作为研究主体，用于研究被标记的化学分子在生物系统中的吸收、分布、代谢及排泄过等体内过程的定性、定量及定位动态变化规律。体内示踪技术都是建立在动力学分析的基础之上。,Commontypeofradionuclidetracingtechnique,物质吸收、分布及排泄的示踪研究各种物质（包括生理性物质和药物等）进入体内后，一般都要经过消化、吸收、分布、转化以及排泄等过程。放射性核素示踪技术对了解物质在活体内的动态变化规律、各种因素对物质体内代谢过程的影响，以及在疾病状态下的异常改变等，均可提供最有效的方法和手段。物质的吸收、分布和排泄示踪研究常用于药物的药理学、药效学和毒理学研究，对药物的筛选、给药途径和剂型选择等方面都具有重要的价值。,Commontypeofradionuclidetracingtechnique,应用举例：Schilling试验（VitB12吸收试验）原理：正常情况在内因子的参与下，VitB12被回肠吸收，并被转运贮存于肝脏等组织内进行缓慢代谢。如果肠外给予大剂量的VitB12造成体内的贮存量饱和，则过剩的VitB12将由小便排出。方法：受检者禁食12h后，口服57Co-VitB12（0.5Ci/1g），26h后肌肉注射非放射性VitB121mg以饱和血浆的转运蛋白。分别收集024h和2448h的全部小便，计算24h尿内57Co-VitB12百分数。结