Autoradiografie
In de biologie kan deze techniek worden gebruikt om de weefsel- (of cellulaire) lokalisatie te bepalen van een radioactieve stof, die in een metabolische route is gebracht, aan een receptor of enzym is gebonden, of aan een nucleïnezuur is gehybridiseerd. Toepassingen voor autoradiografie zijn breed, variërend van biomedische tot milieuwetenschappen tot de industrie.
Receptor autoradiografieEdit
Het gebruik van radioactief gemerkte liganden om de weefseldistributies van receptoren te bepalen wordt in vivo of in vitro receptor autoradiografie genoemd als het ligand respectievelijk in de circulatie wordt toegediend (met daaropvolgende weefselverwijdering en coupes) of op de weefselcoupes wordt aangebracht. Zodra de receptordichtheid bekend is, kan in vitro autoradiografie ook worden gebruikt om de anatomische verdeling en de affiniteit van een radioactief gemerkt geneesmiddel voor de receptor te bepalen. Voor in vitro autoradiografie werd het radioligand rechtstreeks op bevroren weefselsecties aangebracht zonder toediening aan de proefpersoon. Het is dus niet mogelijk de distributie, het metabolisme en de afbraaksituatie in het levende lichaam volledig te volgen. Maar omdat het doelwit in de cryosecties ruim wordt belicht en in direct contact kan komen met het radioligand, is in vitro autoradiografie nog steeds een snelle en gemakkelijke methode om kandidaat-geneesmiddelen, PET- en SPECT-liganden te screenen. De liganden zijn over het algemeen gelabeld met 3H (tritium), 18F (fluroïne), 11C (koolstof) of 125I (radiojodium). Vergeleken met in vitro, werd ex vivo autoradiografie uitgevoerd na toediening van radioligand in het lichaam, wat de artefacten kan verminderen en dichter bij de inwendige omgeving staat.
De distributie van RNA-transcripten in weefselsecties door het gebruik van radioactief gemerkte, complementaire oligonucleotiden of ribonucleïnezuren (“riboprobes”) wordt in situ hybridisatie-histochemie genoemd. Radioactieve precursoren van DNA en RNA, respectievelijk -thymidine en -uridine, kunnen in levende cellen worden ingebracht om de timing van verschillende fasen van de celcyclus te bepalen. RNA- of DNA-virale sequenties kunnen ook op deze wijze worden gelokaliseerd. Deze probes zijn gewoonlijk gelabeld met 32P, 33P, of 35S. In de gedragsendocrinologie kan autoradiografie worden gebruikt om de opname van hormonen te bepalen en de plaats van de receptoren aan te geven; een dier kan worden geïnjecteerd met een radioactief gelabeld hormoon, of het onderzoek kan in vitro worden uitgevoerd.
DNA-replicatiesnelheidEdit
De DNA-replicatiesnelheid in een in vitro groeiende muizencel werd met autoradiografie gemeten als 33 nucleotiden per seconde. De snelheid van faag T4 DNA elongatie in faag-geïnfecteerde E. coli werd ook gemeten door autoradiografie als 749 nucleotiden per seconde tijdens de periode van exponentiële DNA toename bij 37 ° C.
Detectie van eiwit fosforyleringEdit
Fosforylering betekent de posttranslationele toevoeging van een fosfaatgroep aan specifieke aminozuren van eiwitten, en een dergelijke wijziging kan leiden tot een drastische verandering in de stabiliteit of de functie van een eiwit in de cel. Eiwitfosforylering kan worden gedetecteerd op een autoradiografie, na incubatie van het eiwit in vitro met het geschikte kinase en γ-32P-ATP. Het radioactief gemerkte fosfaat van dit laatste wordt opgenomen in het eiwit dat wordt geïsoleerd via SDS-PAGE en gevisualiseerd op een autoradiografie van de gel. (Zie figuur 3. van een recente studie waaruit blijkt dat CREB-bindend eiwit wordt gefosforyleerd door HIPK2.)
Opsporing van suikerbeweging in plantenweefselEdit
In de plantenfysiologie kan autoradiografie worden gebruikt om suikeraccumulatie in bladweefsel te bepalen. Suikeraccumulatie, zoals het betrekking heeft op autoradiografie, kan de floem-loading strategie gebruikt in een plant beschreven. Als bijvoorbeeld de suikers zich ophopen in de kleine nerven van een blad, wordt verwacht dat de bladeren weinig plasmodesmatale verbindingen hebben, wat wijst op apoplastische beweging, of een actieve floem-laadstrategie. Suikers, zoals sucrose, fructose, of mannitol, zijn radioactief gelabeld met , en vervolgens geabsorbeerd in het bladweefsel door eenvoudige diffusie. Het bladweefsel wordt dan blootgesteld aan autoradiografische film (of emulsie) om een beeld te produceren. De beelden tonen duidelijke aderpatronen als de suikeraccumulatie geconcentreerd is in de bladnerven (apoplastische beweging), of de beelden tonen een statisch patroon als de suikeraccumulatie uniform is in het hele blad (symplastische beweging).
Andere techniekenEdit
Deze autoradiografische benadering staat in contrast met technieken zoals PET en SPECT waar de exacte 3-dimensionale lokalisatie van de stralingsbron wordt geleverd door zorgvuldig gebruik van toevallige telling, gammatellers en andere apparaten.
Krypton-85 wordt gebruikt om vliegtuigonderdelen te inspecteren op kleine defecten. Men laat krypton-85 in kleine scheurtjes doordringen, waarna de aanwezigheid ervan door autoradiografie wordt gedetecteerd. De methode wordt “krypton gas penetrant imaging” genoemd. Het gas dringt door kleinere openingen dan de vloeistoffen die worden gebruikt bij penetrantinspectie met kleurstof en penetrantinspectie met fluorescentie.