同位素技術檢視原始碼討論檢視歷史
| 同位素技術 |
同位素技術是將同位素（示蹤原子）或它的標記化合物用物理的、化學的或生物的方法摻入到所研究的生物對象中去，再利用各種手段檢測它們在生物體內變化中所經歷的蹤跡、滯留的位置或含量的技術。這種技術因為一般不需經過提取、分離、純制樣品等步驟，具有快速、靈敏、簡便、巧妙、準確、可定位等優點，已經成為研究生物物質代謝、遺傳工程、蛋白質合成和生物工程等不可缺少的技術之一。
簡介
任何元素的原子都是由原子核和核外電子所組成。原子核的基本特徵可由核的質量數和電荷數來表示。質量數為核內質子數與中子數之和，即核子數，用A表示；因中子不帶電荷,故核的電荷數即核內質子數等於核外電子數，或原子序數，以Z表示。若用X代表某一種元素，則姸X代表該元素的具有某種特定核結構的原子，稱為核素。凡Z值相同,在元素周期表中占有同一位置的各核素，稱為該元素的同位素，例如Z值為1的核素有3種,即姌H（氫）、娝H（氘）婤H（氚），簡寫為1H、2H、3H,它們是3種互為同位素的核素。迄今為止,已發現的核素共有2000餘種，其中穩定的約300種,其餘是不穩定的，即放射性的。放射性核素（母體）不斷地放出射線(α、β-、β+、γ或電子俘獲)最終變成穩定的新核素（子體），這個過程叫核蛻變，任何外力都不能改變這種過程的趨向、速度和能量特徵。 雖然核素比同位素的含義更嚴格和確切，但習慣上總是把在自然界中大量存在的核素稱為普通元素，而把與其Z值相同的其他核素稱為同位素，例如說同位素碳-14，即指劰C核素；同位素磷-32，即指婥P核素。
評價
生物學中常用的放射性同位素有 3H、14C、 32P、 35S、 45Ca、51Cr、59Fe、125I、131I、198Ag等，穩定性同位素有2H、13C、15N、18O等。這些同位素在自然界中含量極少或沒有，一般需採用人工製造的方法獲得。利用原子反應堆中的大量中子或加速器中帶正電荷的高速粒子，在嚴密控制下轟擊靶物質，使被照射物中某種原子發生核反應後，可能生成所需要的同位素。例如生產同位素碳-14時,可選用NH4NO3等為靶物質，其中的14N核經中子照射後可發生如下的核反應： 產物實際為含14C的混和物，一般需經徹底氧化成14CO2後再用Ba(OH)2溶液吸收，製成Ba14CO3形式後才能貯存和使用，而所有含14C的標記化合物都是以Ba14CO3為起始原料，再經過化學合成或生物合成的方式製備的。同樣，所有含35S的標記化合物都是由Na35SO4為起始原料製備的。以鋰為靶核經慢中子轟擊後可產生出3H、核反應如下：產物可以製成氚氣或氚水的形式被使用。將鋰鹽與待標物粉末混合後用中子輻照也可直接得到氚標記物，稱為反衝標記法，但產物必須經過純制。以這些簡單的標記化合物為原料，用細胞培養法以及生物化學和有機化學的方法，可製備出各種生物分子，包括核酸類生物大分子的標記化合物。不同製備方法所得到的標記產物的規格很不相同。一般用S代表定位標記，例如腺嘌呤-8-T(S)，即表示腺嘌呤環的第8位碳原子與氚(T)相連；用u代表均標記,例如葡萄糖-14C(u)，即表示糖分子中的每一個碳原子具有在統計學上均一的可能性被標記;用g代表全標記即不均勻標記，是規格最低的一種，價格亦較便宜。[1]