Bir mühəndis kimi bilirsiniz ki, texnologiya təbii dünyanın necə işlədiyini anlamağa kömək edə bilər.
Bəs radioaktivliyin bioloji tədqiqatlara kömək etmək üçün necə istifadə oluna biləcəyi barədə heç düşünmüsünüzmü? Avtoradioqrafiya mənim canlıları öyrənmə tərzimi dəyişdi.
Bu blog yazısında mən avtoradioqrafiya haqqında bilməli olduğunuz hər şeyi, o cümlədən onun tarixi, istifadəsi və təhlükəsizlik problemlərini nəzərdən keçirəcəyəm.
Bu yeni metodun bioloji tədqiqatların gələcəyini necə dəyişdirdiyini və necə kömək edə biləcəyinizi öyrənməyə hazır olun.
Avtoradioqrafiyaya ümumi baxış
Formal tərif:
Fotoplyonkada və ya boşqabda təsvir yaratmaqla nümunədə radioaktivliyin aşkarlanması üsulu.
Avtoradioqrafiya elmi tədqiqatlarda yüz ildən artıqdır ki, istifadə edilən güclü görüntüləmə üsuludur.
Avtoradioqrafiyanın tətbiqi
Avtoradioqrafiya bir çox fərqli şeylər üçün istifadə olunur, məsələn:
- Hüceyrə və toxumaların daxilində molekulların yeri.
- Şəklin kalibrlənməsi.
- Xromosomların uzunluğunun qiymətləndirilməsi.
- Aşağıda daha çox nümunə.
Metod xüsusilə radioaktiv etiketli molekulların hüceyrələrdə və ya toxumalarda harada olduğunu tapmaq üçün faydalıdır.
O, həmçinin gel elektroforezi ilə ayrıldıqdan sonra DNT fraqmentlərinin uzunluğunu və sayını müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər.
Avtoradioqrafiya prosesi
Avtoradioqrafiya bir neçə mərhələdən ibarət bir prosesdir. Birincisi, canlıların nümunələri radioaktivliklə qeyd olunur.
In vitro, nümunə DNT, RNT, zülallar və ya lipidlər kimi hüceyrə hissələrini təcrid etməklə və onları düzgün radioizotoplarla etiketləməklə qeyd edilə bilər.
In vivo bioloji nümunələr radioaktivliklə qeyd oluna bilər.
Nümunə etiketləndikdən sonra, etiketlənmiş toxuma bölməsi avtoradioqraf etmək üçün rentgen filminin və ya nüvə emulsiyasının yanına qoyulur.
Beta hissəcikləri jelatin matrisindəki gümüş bromid kristallarından hazırlanmış foto emulsiyadakı gümüş ionları ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, Ag+ ionlarını işə salırlar.
İnkişaf zamanı aktivləşdirilmiş Ag+ ionları Ag(lər)ə çevrilir və beta hissəciklərinin yolunu qeyd etmək üçün Ag(s) dənələri qalır.
Avtoradioqrafiya sadə üsul ola bilər, lakin hamının təhlükəsizliyini təmin etmək üçün radioaktiv materiallarla ehtiyatlı olmağı tələb edir.
Operatorlar özlərini zərərli radiasiyadan qorumaq üçün düzgün addımlar atmalıdırlar.
İpucu: Əgər ehtiyacınız varsa, başlıq düyməsini yandırın. İngilis dili (və ya hind aksenti) ilə tanış deyilsinizsə, parametrlər düyməsində "avtomatik tərcümə" seçin. Sevimli diliniz tərcümə üçün əlçatan olmadan əvvəl videonun dilini klikləməlisiniz.
Avtoradioqrafiyanın tətbiqi
Avtoradioqrafiya bir çox müxtəlif növ bioloji tədqiqatlarda istifadə edilə bilən bir üsuldur.
Bu məqalə DNT barmaq izi və genetik analiz kimi avtoradioqrafiyanın bəzi ən mühüm istifadələrinə, həmçinin onun maddələr mübadiləsini, farmakokinetikanı və neyrobiologiyanı öyrənmək üçün necə istifadə edildiyinə dair ümumi məlumat verəcəkdir.
DNT Barmaq İzi və Genetik Analiz
Avtoradioqrafiya məhkəmə elmini, atalıq mübahisələrini və immiqrasiya hallarını dəyişdirən DNT barmaq izinin əsas hissəsidir.
Xüsusi DNT ardıcıllığına bağlanmaq üçün zondlardan istifadə etməklə və sonra bağlı zondları görmək üçün avtoradioqrafiya kimi müxtəlif aşkarlama üsullarından istifadə etməklə işləyir.
Gel elektroforezindən və gel ilə təmasda qalan bir filmin inkişafından sonra Jeffreys bir sıra qaranlıq zolaqları olan bir avtoradioqram aldı.
Bu qaranlıq zolaqlar DNT-nin zondla uyğun gələn bir ardıcıllığa malik hissələri idi.
Atalıq hallarında genetik markerlər kimi istifadə olunan DNT massiv avtoradioqraflarında radiasiya miqdarını təhlil etmək üçün də avtoradioqrafiyadan istifadə edilə bilər.
Texnika tədqiqatçılara rentgen filmində xüsusi DNT hissələrini görməyə imkan verir. Bu, onlara hüceyrələrin nə vaxt və harada əmələ gəlməsi haqqında vacib məlumat verir.
https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/autoradiography
Metabolizm və farmakokinetikası
Toxumalara daxil edilmiş üzvi birləşmələrdə radioaktiv izotopların fəaliyyətini izləməklə həm bitkilərin, həm də heyvanların maddələr mübadiləsini öyrənmək üçün avtoradioqrafiyadan istifadə edilmişdir.
Radioaktiv maddənin metabolik yola salındıqdan, reseptor və ya fermentə bağlandıqdan və ya nuklein turşusu ilə hibridləşdikdən sonra toxuma və ya hüceyrədə harada olduğunu öyrənmək üçün istifadə edilə bilər.
Avtoradioqrafiya həmçinin radioaktiv etiketli dərmanın orqanizmdə harada olduğunu və onun reseptorla nə qədər yaxşı bağlandığını öyrənmək üçün də istifadə edilə bilər.
Məsələn, avtoradioqrafiyadan tez-tez nuklein turşularının necə qarışdığını öyrənmək və farmakokinetik tədqiqatlar üçün zərdabda radio ilə işarələnmiş dərmanların miqdarını ölçmək üçün istifadə olunur.
Neyrobiologiya
Avtoradioqrafiya və radio-etiketli birləşmələr sinir yollarını və reseptorlarını öyrənmək üçün neyrobioloji tədqiqatlarda istifadə olunur.
Radioaktiv etiketli birləşmələrin beyində necə paylandığını görən tədqiqatçılar normal və anormal beyin funksiyasının arxasında duran mexanizmlər haqqında daha çox məlumat əldə edə bilərlər.
Protein Lokalizasiyası
Hüceyrələrdə zülalların harada olduğunu öyrənmək üçün də avtoradioqrafiyadan istifadə etmək olar. Bu zaman zülala radioaktiv izotop əlavə edilir və etiketli zülal hüceyrələrə yerləşdirilir.
Sonra hüceyrələr müalicə olunur və fotoşəkil çəkmək üçün bir film və ya boşqaba qoyulur. Bu, etiketlənmiş zülalın hüceyrədə olduğu yerin görüntüsünü yaradır. Bu, alimlərə hüceyrələrdə müxtəlif zülalların necə işlədiyini və onların necə idarə olunduğunu öyrənməyə imkan verir.
Reseptorların lokalizasiyası
Avtoradioqrafiya həmçinin hüceyrələrin içərisindəki reseptorları tapmaq və onların necə işlədiyini öyrənmək üçün də istifadə edilə bilər. Bu zaman reseptorları işarələmək üçün radioaktiv liqanddan istifadə edilir. Sonra hüceyrələr işlənir və fotoşəkil çəkmək üçün bir film və ya boşqaba qoyulur.
Bu, etiketlənmiş reseptorların hüceyrələrin içərisində olduğu bir şəkil yaradır. Bu, tədqiqatçılara reseptorların harada olduğunu və hüceyrə siqnalında və hüceyrələrin etdiyi digər işlərdə hansı rol oynadığını öyrənməyə imkan verir.
Radioliqand Bağlama Təhlilləri
Radioliqand bağlama analizlərində avtoradioqrafiya tez-tez liqandların və reseptorların necə birlikdə işləməsinə baxmaq üçün istifadə olunur. Bu tətbiqdə radioaktiv liqand hüceyrələr və ya toxumalarla qarışdırılır və ligandın reseptorlara nə qədər yaxşı bağlandığını ölçmək üçün avtoradioqrafiyadan istifadə edilir.
Bu, tədqiqatçılara liqandlar və reseptorlar arasında qarşılıqlı təsirlərin sürətini və gücünü öyrənməyə və bu qarşılıqlı təsirləri dəyişdirə biləcək potensial dərmanları və ya digər birləşmələri tapmağa imkan verir.
Avtoradioqrafiyaya alternativlər
Avtoradioqrafiya bir şeyin içində radioaktivliyin olub olmadığını öyrənmək üçün ümumi bir üsuldur.
Ancaq radioaktiv izotopları tapmaq və ölçmək üçün bir sıra başqa yollar var və onlardan bəziləri daha yaxşı həssaslığa və həllediciliyə malikdir.
Təsvir Plitəsi Avtoradioqrafiyası
Imaging Plate (IP) avtoradioqrafiya nümunələri təhlil etmək üçün sadə, qeyri-dağıdıcı üsuldur
O, iki ölçülü böyük ərazilərin şəkillərini çəkə bilir və aktinidlər və digər radioaktiv nuklidlər üçün aşağı aşkarlama limitlərinə malikdir.
Radioaktiv izotopun yaydığı radiasiya, saxlama fosfor ekranı tərəfindən tutulur, daha sonra skaner tərəfindən oxunur və rəqəmsal görüntüyə çevrilir.
Skan edən Elektron Mikroskopiya (SEM)
Skan edən elektron mikroskopiya (SEM) mikroskopik cisimlərin yüksək keyfiyyətli şəkillərini çəkmək üçün elektron şüasından istifadə edən bir üsuldur.
SEM həmçinin radioizotopların nümunələrdə necə yayıldığına baxmaq üçün istifadə edilə bilər.
Nümunə elektrik cərəyanını keçirən bir materialla örtülmüşdür və elektron şüa nümunənin səthini skan edərək yüksək ayırdetmə və yaxşı kontrastlı şəkillər çəkir.
https://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_microscope
İkincil ion kütlə spektrometriyası (SIMS)
İkincil İon Kütləvi Spektrometriya (SIMS) mikrondan kiçik izotopları tapmaq və çəkmək üçün istifadə edilə bilən bir üsuldur.
Bu üsul üçün nümunəyə yüksək enerjili ionlar şüası atılır ki, bu da ikinci dərəcəli ionların çıxmasına səbəb olur.
Kütləvi spektrometrdən sonra nümunədə harada və neçə izotop olduğunu öyrənmək üçün bu ionlara baxmaq üçün istifadə olunur.
Fosforlu Ekran Avtoradioqrafiyası
14C-PMMA metodundan istifadə edərək, Fosfor Ekranı avtoradioqrafiyası bir şeyin nə qədər məsaməli olduğunu və məsamələrinin necə göründüyünü anlamaq üçün radioaktiv izotopdan istifadə edən bir texnikadır.
Bu üsul üçün PMMA qatranı nümunənin ətrafına tökülür, daha sonra radioaktiv izotopun təsiri altına düşür.
Nümunə daha sonra nümunənin radioaktiv emissiyalarını götürən bir fosfor ekranından istifadə edərək təsvir edilir.
Digər Alternativlər
Bu üsullarla yanaşı, aşağıdakılar da avtoradioqrafiyaya ümumi alternativlərdir:
- Maye ssintilyasiyanın hesablanması həm həssas, həm də kəmiyyət baxımından aşağı səviyyədə beta və alfa yayan izotopların aşkarlanması və ölçülməsi üsuludur.
- Qamma hesablanması müxtəlif növ nümunələrdə qamma emitentlərinin miqdarını tapmaq və ölçmək üçün istifadə olunur.
Zülalların etiketlənməsi və aşkarlanması
Avtoradioqrafiya radioaktiv etiketli zülallar kimi nümunədə artıq mövcud olan radioaktiv mənbələrdən istifadə edən görüntüləmə növüdür.
Zülal sintezi zamanı 35S-metionin, 3H-leucin və ya 14C-amin turşuları kimi radioaktiv izotoplar maraq doğuran zülala əlavə edilə bilər.
Bu, etiketlənmiş zülalları tapmaq və ölçmək üçün avtoradioqrafiyadan istifadə etməyə imkan verir.
Bu üsul, xüsusilə də çox yaygın olmayan zülalları tapmaq və ya zülalların hazırlandıqdan sonra necə dəyişdiyini araşdırmaq üçün faydalıdır.
Koimmunoprecipitation və overlay testlər vasitəsilə, autoradiography də zülalların bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqə tapmaq üçün istifadə edilə bilər.
DNT-nin etiketlənməsi və aşkarlanması
DNT molekuluna kükürd-35 (35S), hidrogen-3 (3H), karbon-14 (14C), yod-125 (125I) və fosfor-32 (32P) kimi radioaktiv izotopları əlavə etməklə, avtoradioqrafiyadan da istifadə edilə bilər. DNT-ni işarələmək və tapmaq.
Məsələn, 32P və 35S N15- və ya deoksitimidin trifosfat (dTTP) kimi nukleozidlərə əlavə edilə bilər, sonra DNT molekullarını etiketləmək üçün istifadə edilə bilər.
Proliferasiya analizlərində siz həmçinin 14C ilə işarələnmiş 3H-timidin və ya timidindən də istifadə edə bilərsiniz.
Avtoradioqrafiya, həmçinin 32P-radiolabelli oliqonukleotidlərin DNT-ni fiksasiya etmək üçün necə istifadə edildiyini öyrənmək üçün də istifadə edilə bilər.
Radiasiya Təhlükəsizliyi və Tədqiqat Quraşdırma
Avtoradioqrafiya nümunədə radio ilə işarələnmiş zülalları, DNT və digər hissələri görmək və hər birinin nə qədər olduğunu öyrənmək üçün bioloji tədqiqatlarda istifadə edilən üsuldur.
Bu, bir fotoşəkil filmi və ya emulsiya parçasının yanında etiketli toxuma parçasının qoyulmasını əhatə edir. Bu avtoradioqraf yaradır.
Hüceyrələrin və ya orqanellələrin içərisində və ya xaricində gümüş dənələrinin harada olduğunu öyrənmək üçün avtoradioqraflara mikroskop vasitəsilə baxmaq olar.
Tədqiqatda radioaktiv materiallardan istifadə edərkən təhlükəsiz qalmağın bir sıra yolları var.
- Radioaktiv materialların istifadə olunacağı sahələrin təyin edilməsi və etiketlənməsi.
- Laboratoriyada yeyə, içə və ya siqaret çəkə bilməzsiniz.
- Tökmə qablarından və mayeni hopduran örtükdən istifadə edin.
- Yanğın baş verə biləcək materiallarla işləyərkən buxar başlıqlarından istifadə edin.
- Laboratoriya xalatları, əlcəklər və qoruyucu eynəklər kimi şəxsi qoruyucu vasitələrin taxılması.
- Səthlərə diqqət yetirin və istifadə etdikdən sonra onları təmizləyin.
- Radioaktiv tullantıların qanunun tələb etdiyi kimi düzgün şəkildə zibil qutularına atılması.
Film ilə birbaşa avtoradioqrafiya, radionuklidlərin emissiya enerjisinin səmərəsiz ötürülməsi ilə həssaslıqla məhdudlaşır.
Nəticə
Avtoradioqrafiya haqqında öyrənməyi başa vurduqda bir şey aydın olur: bioloji tədqiqatlarda radioaktivliyin gücünü inkar etmək olmaz.
Avtoradioqrafiya bizə təbiət dünyası haqqında çox şey öyrənməyə kömək etdi, elm adamlarının onu yüz ildən çox əvvəl tapdığı vaxtdan genetika və nevrologiya kimi sahələrdə istifadə olunduğu vaxta qədər.
Ancaq yadda saxlamaq lazımdır ki, sən çox gücə maliksən, həm də böyük məsuliyyət daşıyırsan.
Avtoradioqrafiya şeylər haqqında məlumat əldə etmək üçün güclü bir üsuldur, lakin radiasiyaya məruz qalma risklərinin qarşısını almaq üçün diqqətlə və ehtiyatla istifadə edilməlidir.
Mühəndis olaraq ətrafımızdakı dünya haqqında daha çox öyrənmək üçün avtoradioqrafiya kimi yeni metodlardan istifadə edərək elmin ən qabaqcıllarında işləmək üçün nadir şansınız var.
Təhlükəsizliyə diqqət yetirməklə və mümkün olanın həddini aşmaqla siz bu heyrətamiz texnologiyanın uzun illər ərzində yeni kəşflərə səbəb olacağına əmin ola bilərsiniz.
Beləliklə, irəli gedin, kəşf edin və avtoradioqrafiyanın heyrətamiz dünyasını kəşf edin – imkanlar sonsuzdur!
Paylaşın...
