Autoradiograf

I biologien kan denne teknik anvendes til at bestemme vævs- (eller celle-) lokalisering af et radioaktivt stof, der enten er indført i en metabolisk vej, bundet til en receptor eller et enzym eller hybridiseret til en nukleinsyre. Anvendelsesområderne for autoradiografi er brede og spænder fra biomedicin til miljøvidenskab og industri.

ReceptorautoradiografiRediger

Anvendelsen af radiomærkede ligander til bestemmelse af receptorers vævsfordelinger betegnes enten in vivo eller in vitro receptorautoradiografi, hvis liganden administreres i kredsløbet (med efterfølgende vævsfjernelse og sektionering) eller påføres vævsafsnittene, henholdsvis. Når receptortætheden er kendt, kan in vitro-autoradiografi også anvendes til at bestemme den anatomiske fordeling og affiniteten af et radiomærket lægemiddel over for receptoren. Ved in vitro autoradiografi blev radioliganden påført direkte på frosne vævsafsnit uden at blive indgivet til forsøgspersonen. Det er således ikke muligt at følge fordelingen, metabolismen og nedbrydningssituationen fuldstændigt i det levende legeme. Men da målet i kryosektionerne er bredt eksponeret og kan komme i direkte kontakt med radioliganden, er in vitro autoradiografi stadig en hurtig og nem metode til at screene lægemiddelkandidater, PET- og SPECT-ligander. Liganderne er generelt mærket med 3H (tritium), 18F (fluroin), 11C (kulstof) eller 125I (radioiod). Sammenlignet med in vitro blev ex vivo autoradiografi udført efter indgivelse af radioligand i kroppen, hvilket kan mindske artefakterne og er tættere på det indre miljø.

Distributionen af RNA-transskriptioner i vævsafsnit ved brug af radiomærkede, komplementære oligonukleotider eller ribonukleinsyrer (“riboprober”) kaldes in situ hybridisering histokemi. Radioaktive forløbere for DNA og RNA, henholdsvis -thymidin og -uridin, kan indføres i levende celler for at bestemme tidspunktet for flere faser af cellecyklusen. RNA- eller DNA-virussekvenser kan også lokaliseres på denne måde. Disse prober er normalt mærket med 32P, 33P eller 35S. Inden for adfærdsendokrinologi kan autoradiografi anvendes til at bestemme hormonoptagelse og angive receptorplacering; et dyr kan injiceres med et radiomærket hormon, eller undersøgelsen kan udføres in vitro.

DNA-replikationshastighedRediger

Den hastighed af DNA-replikation i en musecelle, der vokser in vitro, blev målt ved autoradiografi som 33 nukleotider pr. sekund. Hastigheden af phage T4 DNA-elongation i phage-inficeret E. coli blev også målt ved autoradiografi som 749 nukleotider pr. sekund i perioden med eksponentiel DNA-forøgelse ved 37 °C.

Påvisning af proteinfosforyleringRediger

Phosphorylering betyder posttranslationel tilføjelse af en fosfatgruppe til specifikke aminosyrer i proteiner, og en sådan modifikation kan føre til en drastisk ændring i et proteins stabilitet eller funktion i cellen. Proteinfosforylering kan påvises på et autoradiografi efter inkubation af proteinet in vitro med den relevante kinase og γ-32P-ATP. Den radiomærkede fosfat af sidstnævnte indbygges i proteinet, som isoleres via SDS-PAGE og visualiseres på et autoradiografi af gelen. (Se figur 3. i en nylig undersøgelse, der viser, at CREB-bindende protein fosforyleres af HIPK2.)

Påvisning af sukkerbevægelse i plantevævRediger

I plantefysiologien kan autoradiografi anvendes til at bestemme sukkerakkumulering i bladvæv. Sukkerakkumulering, som den relaterer sig til autoradiografi, kan beskrive den phloembelastningsstrategi, der anvendes i en plante. Hvis der f.eks. akkumuleres sukker i de mindre årer i et blad, forventes det, at bladene har få plasmodesmatalforbindelser, hvilket er tegn på apoplastisk bevægelse eller en aktiv phloembelastningsstrategi. Sukkerarter, såsom saccharose, fruktose eller mannitol, radioaktivt mærkes med , og absorberes derefter i bladvævet ved simpel diffusion. Bladvævet eksponeres derefter for autoradiografisk film (eller emulsion) for at producere et billede. Billederne viser tydelige mønstre i årerne, hvis sukkeransamlingen er koncentreret i bladets årer (apoplastisk bevægelse), eller billederne viser et statisk lignende mønster, hvis sukkeransamlingen er ensartet i hele bladet (symplastisk bevægelse).

Andre teknikkerRediger

Denne autoradiografiske fremgangsmåde står i kontrast til teknikker som PET og SPECT, hvor den nøjagtige 3-dimensionelle lokalisering af strålekilden opnås ved omhyggelig brug af tilfældighedstælling, gammatællere og andet udstyr.

Krypton-85 bruges til at inspicere flykomponenter for små defekter. Krypton-85 får lov til at trænge ind i små revner, hvorefter dets tilstedeværelse påvises ved autoradiografi. Metoden kaldes “krypton gas penetrant imaging”. Gassen trænger ind i mindre åbninger end de væsker, der anvendes ved farvestofpenetrerende inspektion og fluorescerende penetrantinspektion.