Si inxhinier, ju e dini se teknologjia mund të na ndihmojë të kuptojmë se si funksionon bota natyrore.
Por a keni menduar ndonjëherë se si radioaktiviteti mund të përdoret për të ndihmuar kërkimet biologjike? Autoradiografia ka ndryshuar mënyrën se si unë studioj qeniet e gjalla.
Në këtë postim në blog, unë do të shqyrtoj gjithçka që ju duhet të dini rreth autoradiografisë, duke përfshirë historinë e saj, përdorimet dhe shqetësimet e sigurisë.
Bëhuni gati të zbuloni se si kjo metodë e re po ndryshon të ardhmen e kërkimit biologjik dhe si mund të ndihmoni.
Pasqyrë e Autoradiografisë
Përkufizimi zyrtar:
Një teknikë për zbulimin e radioaktivitetit në një ekzemplar duke prodhuar një imazh në një film ose pllakë fotografike.
Autoradiografia është një metodë e fuqishme imazherike që është përdorur për më shumë se njëqind vjet në kërkimin shkencor.
Aplikimet e Autoradiografisë
Autoradiografia përdoret për shumë gjëra të ndryshme, si p.sh.
- Vendndodhja e molekulave brenda qelizave dhe indeve.
- Kalibrimi i imazhit.
- Vlerësimi i gjatësisë së kromozomeve.
- Më shumë shembuj më poshtë.
Metoda është veçanërisht e dobishme për të gjetur se ku ndodhen molekulat e etiketuara me radio në qeliza ose inde.
Mund të përdoret gjithashtu për të kuptuar gjatësinë dhe numrin e fragmenteve të ADN-së pasi ato janë ndarë me elektroforezë xhel.
Procesi i Autoradiografisë
Autoradiografia është një proces që ka disa hapa. Së pari, mostrat e gjallesave shënohen me radioaktivitet.
In vitro, kampioni mund të shënohet duke izoluar pjesë qelizore si ADN, ARN, proteina ose lipide dhe duke i etiketuar ato me radioizotopet e duhura
In vivo, mostrat biologjike mund të shënohen me radioaktivitet.
Pasi kampioni është etiketuar, seksioni i indeve të etiketuar vendoset pranë një filmi me rreze X ose emulsioni bërthamor për të bërë një autoradiograf.
Kur grimcat beta ndërveprojnë me jonet e argjendit në emulsionin fotografik, i cili përbëhet nga kristale bromidi argjendi në një matricë xhelatine, ato ndezin jonet Ag+.
Gjatë zhvillimit, jonet e aktivizuara Ag+ shndërrohen në Ag(s), duke lënë kokrra Ag(s) për të shënuar rrugën e grimcave beta.
Autoradiografia mund të jetë një metodë e thjeshtë, por kërkon të jesh i kujdesshëm me materialet radioaktive për të mbajtur të gjithë të sigurt.
Operatorët duhet të ndërmarrin hapat e duhur për t'u mbrojtur nga rrezatimi i dëmshëm.
Këshillë: Aktivizoni butonin e titrave nëse ju nevojitet. Zgjidhni "përkthim automatik" në butonin e cilësimeve, nëse nuk jeni të njohur me gjuhën angleze (ose theksin indian). Mund t'ju duhet së pari të klikoni në gjuhën e videos përpara se gjuha juaj e preferuar të bëhet e disponueshme për përkthim.
Aplikimet e Autoradiografisë
Autoradiografia është një metodë që mund të përdoret në shumë lloje të ndryshme kërkimesh biologjike.
Ky artikull do të japë një përmbledhje të disa prej përdorimeve më të rëndësishme të autoradiografisë, të tilla si gjurmët e gishtërinjve të ADN-së dhe analizat gjenetike, si dhe se si përdoret për të studiuar metabolizmin, farmakokinetikën dhe neurobiologjinë.
Gjurmët e gishtërinjve të ADN-së dhe analiza gjenetike
Autoradiografia është një pjesë kyçe e gjurmëve të gishtërinjve të ADN-së, e cila ka ndryshuar shkencën mjekoligjore, mosmarrëveshjet e atësisë dhe rastet e imigracionit.
Ai funksionon duke përdorur sonda për t'u lidhur me sekuenca specifike të ADN-së dhe më pas duke përdorur metoda të ndryshme zbulimi, si autoradiografia, për të parë sondat e lidhura.
Pas elektroforezës së xhelit dhe zhvillimit të një filmi që mbeti në kontakt me xhelin, Jeffreys mori një autoradiogram me një numër shiritash të errët.
Këto breza të errët ishin seksione të ADN-së që kishin një sekuencë që përputhej me sondë.
Autoradiografia mund të përdoret gjithashtu për të analizuar sasinë e rrezatimit në autoradiografët e grupit të ADN-së, të cilat përdoren në rastet e atësisë si shënues gjenetikë.
Teknika i lejon studiuesit të shohin pjesë specifike të ADN-së në një film me rreze X. Kjo u jep atyre informacion të rëndësishëm se kur dhe ku formohen qelizat.
https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/autoradiography
Metabolizmi dhe Farmakokinetika
Autoradiografia është përdorur për të studiuar metabolizmin e bimëve dhe kafshëve duke mbajtur gjurmët e aktivitetit të izotopeve radioaktive në përbërjet organike që janë futur në inde.
Mund të përdoret për të zbuluar se ku ndodhet një substancë radioaktive në një ind ose qelizë pasi të jetë futur në një rrugë metabolike, të lidhur me një receptor ose enzimë, ose të hibridizuar me një acid nukleik.
Autoradiografia mund të përdoret gjithashtu për të zbuluar se ku ndodhet një ilaç i etiketuar me radio në trup dhe sa mirë lidhet me një receptor.
Për shembull, autoradiografia përdoret shpesh për të studiuar se si përzihen acidet nukleike dhe për të matur sasinë e barnave të etiketuara me radio në serum për studime farmakokinetike.
Neurobiologjia
Autoradiografia dhe komponimet e etiketuara me radio përdoren në kërkimet neurobiologjike për të studiuar rrugët nervore dhe receptorët.
Duke parë se si komponimet e etiketuara radioaktive shpërndahen në tru, studiuesit mund të mësojnë më shumë rreth mekanizmave që qëndrojnë pas funksionit normal dhe jonormal të trurit.
Lokalizimi i proteinave
Autoradiografia mund të përdoret gjithashtu për të zbuluar se ku ndodhen proteinat në qeliza. Në këtë rast, një izotop radioaktiv i shtohet një proteine dhe proteina e etiketuar futet në qeliza.
Qelizat më pas trajtohen dhe vendosen në një film ose pjatë për fotografim. Kjo krijon një imazh se ku ndodhet proteina e etiketuar në qelizë. Kjo i lejon shkencëtarët të studiojnë se si funksionojnë proteinat e ndryshme në qeliza dhe si kontrollohen ato.
Lokalizimi i Receptorit
Autoradiografia mund të përdoret gjithashtu për të gjetur receptorët brenda qelizave dhe për të studiuar se si funksionojnë ato. Në këtë rast, një ligand radioaktiv përdoret për të shënuar receptorët. Qelizat më pas përpunohen dhe vendosen në një film ose pjatë për fotografim.
Kjo krijon një pamje se ku janë receptorët e etiketuar brenda qelizave. Kjo i lejon studiuesit të studiojnë se ku janë receptorët dhe çfarë roli luajnë ata në sinjalizimin e qelizave dhe gjëra të tjera që bëjnë qelizat.
Analizat e lidhjes së radioligandit
Në analizat e lidhjes së radioligandit, autoradiografia përdoret shpesh për të parë se si ligandët dhe receptorët punojnë së bashku. Në këtë aplikacion, një ligand radioaktiv përzihet me qelizat ose indet, dhe autoradiografia përdoret për të matur se sa mirë lidhet ligandi me receptorët.
Kjo i lejon studiuesit të studiojnë shpejtësinë dhe forcën e ndërveprimeve midis ligandëve dhe receptorëve dhe të gjejnë ilaçe të mundshme ose komponime të tjera që mund të ndryshojnë këto ndërveprime.
Alternativat e Autoradiografisë
Autoradiografia është një mënyrë e zakonshme për të zbuluar nëse diçka ka radioaktivitet në të.
Por ka një sërë mënyrash të tjera për të gjetur dhe matur izotopet radioaktive, dhe disa prej tyre kanë ndjeshmëri dhe rezolucion më të mirë.
Autoradiografia e pllakave imazherike
Autoradiografia e Pllakës Imazhe (IP) është një mënyrë e thjeshtë, jo shkatërruese për të analizuar mostrat
Mund të bëjë fotografi të zonave të mëdha në dy dimensione dhe ka kufij të ulët zbulimi për aktinidet dhe nuklidet e tjera radioaktive.
Rrezatimi i lëshuar nga izotopi radioaktiv kapet nga një ekran fosfori i ruajtjes, i cili më pas lexohet nga një skaner dhe shndërrohet në një imazh dixhital.
Mikroskopi elektronik skanues (SEM)
Mikroskopi elektronik skanues (SEM) është një metodë që përdor një rreze elektronike për të bërë fotografi me rezolucion të lartë të objekteve mikroskopike.
SEM mund të përdoret gjithashtu për të parë se si radioizotopet shpërndahen në mostra.
Mostra është e mbuluar me një material që përçon elektricitetin dhe tufa elektronike skanon mbi sipërfaqen e kampionit për të bërë imazhe me rezolucion të lartë dhe kontrast të mirë.
https://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_electron_microscope
Spektrometria e masës së joneve dytësore (SIMS)
Spektrometria e masës së joneve sekondare (SIMS) është një metodë që mund të përdoret për të gjetur dhe marrë fotografi të izotopeve që janë më të vogla se një mikron.
Për këtë metodë, një rreze jonesh me energji të lartë lëshohet në kampion, e cila bën që jonet dytësore të dalin jashtë.
Më pas, spektrometri i masës përdoret për të parë këto jone për të gjetur se ku dhe sa izotope ka në mostër.
Autoradiografia e Ekranit Fosfor
Duke përdorur metodën 14C-PMMA, autoradiografia e ekranit të fosforit është një teknikë që përdor një izotop radioaktiv për të kuptuar se sa poroze është diçka dhe si duken poret e saj.
Për këtë metodë, rrëshira PMMA derdhet rreth një kampioni, i cili më pas ekspozohet ndaj një izotopi radioaktiv.
Mostra më pas fotografohet duke përdorur një ekran fosfori, i cili kap emetimet radioaktive të kampionit.
Alternativa të tjera
Përveç këtyre metodave, alternativat e mëposhtme janë gjithashtu të zakonshme për autoradiografinë:
- Numërimi i shintilacionit të lëngshëm është një metodë për zbulimin dhe matjen e niveleve të ulëta të izotopeve që emetojnë beta dhe alfa, e cila është e ndjeshme dhe sasiore.
- Numërimi i gama përdoret për të gjetur dhe matur sasinë e emetuesve gama në lloje të ndryshme mostrash.
Etiketimi dhe zbulimi i proteinave
Autoradiografia është një lloj imazherie që përdor burime radioaktive që janë tashmë të pranishme në mostër, siç janë proteinat e etiketuara me radio.
Gjatë sintezës së proteinave, izotopet radioaktive si 35S-metionina, 3H-leucina ose aminoacidet 14C mund të shtohen në proteinën e interesit.
Kjo bën të mundur përdorimin e autoradiografisë për të gjetur dhe matur proteinat e etiketuara.
Kjo metodë është veçanërisht e dobishme për gjetjen e proteinave që nuk janë shumë të zakonshme ose për të parë se si proteinat ndryshojnë pasi ato janë bërë.
Nëpërmjet analizave të bashkë-imunoprecipitimit dhe mbivendosjes, autoradiografia mund të përdoret gjithashtu për të zbuluar se si proteinat ndërveprojnë me njëra-tjetrën.
Etiketimi dhe zbulimi i ADN-së
Duke shtuar izotope radioaktive si squfuri-35 (35S), hidrogjen-3 (3H), karboni-14 (14C), jod-125 (125I) dhe fosfor-32 (32P) në molekulën e ADN-së, mund të përdoret gjithashtu autoradiografia. Për të shënuar dhe gjetur ADN-në.
Për shembull, 32P dhe 35S mund t'i shtohen nukleozideve si N15- ose deoksitimidin trifosfati (dTTP), të cilat më pas mund të përdoren për të etiketuar molekulat e ADN-së.
Në analizat e përhapjes, mund të përdorni gjithashtu 3H-timidinë ose timidinë që është etiketuar me 14C.
Autoradiografia mund të përdoret gjithashtu për të zbuluar se si oligonukleotidet e etiketuara me 32P përdoren për të rregulluar ADN-në.
Siguria nga rrezatimi dhe vendosja e kërkimit
Autoradiografia është një metodë e përdorur në kërkimin biologjik për të parë proteinat e etiketuara me radio, ADN-në dhe pjesët e tjera në një mostër dhe për të kuptuar se sa prej tyre ka.
Ai përfshin vendosjen e një pjese të indeve të etiketuara pranë një pjese filmi fotografik ose emulsioni. Kjo bën një autoradiograf.
Autoradiografët mund të shikohen përmes një mikroskopi për të gjetur se ku janë kokrrat e argjendit, si brenda ose jashtë qelizave ose organeleve.
Kur përdorni materiale radioaktive në kërkime, ka një sërë mënyrash për të qëndruar të sigurt.
- Përcaktimi dhe etiketimi i zonave ku do të përdoren materialet radioaktive.
- Ju nuk mund të hani, pini ose pini duhan në laborator.
- Përdorimi i tabakave të derdhjes dhe një mbulesë që thith lëngun.
- Përdorimi i aspiratorëve kur punoni me materiale që mund të marrin flakë.
- Vendosja e veshjeve personale mbrojtëse si veshjet e laboratorit, dorezat dhe syzet e sigurisë.
- Mbajtja e syve mbi sipërfaqet dhe pastrimi i tyre pas përdorimit.
- Hedhja e mbetjeve radioaktive në kosha plehrash në mënyrën e duhur, siç e kërkon ligji.
Autoradiografia direkte me film është e kufizuar në ndjeshmëri nga transferimi joefikas i energjisë emetuese të radionuklideve.
konkluzioni
Ndërsa mbarojmë së mësuari rreth autoradiografisë, një gjë është e qartë: nuk mund të mohohet fuqia e radioaktivitetit në kërkimet biologjike.
Autoradiografia na ka ndihmuar të mësojmë shumë për botën natyrore, që nga koha kur shkencëtarët e gjetën atë mbi njëqind vjet më parë e deri më sot, kur përdoret në fusha si gjenetika dhe neuroshkenca.
Por është e rëndësishme të mbani mend se kur keni shumë pushtet, keni edhe shumë përgjegjësi.
Autoradiografia është një mënyrë e fuqishme për të mësuar rreth gjërave, por duhet përdorur me kujdes dhe me kujdes për të shmangur rreziqet e ekspozimit ndaj rrezatimit.
Si inxhinier, ju keni mundësinë e rrallë për të punuar në avantazhin e shkencës, duke përdorur metoda të reja si autoradiografia për të mësuar më shumë rreth botës që na rrethon.
Duke mbajtur një sy mbi sigurinë dhe duke shtyrë kufijtë e asaj që është e mundur, ju mund të ndihmoni të siguroheni që kjo teknologji e mahnitshme do të vazhdojë të çojë në zbulime të reja për shumë vite në vijim.
Pra, shkoni përpara, eksploroni dhe zbuloni botën e mahnitshme të autoradiografisë - mundësitë janë të pafundme!
Shpërndaje në…
