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单词 辐射生物剂量计
释义

【辐射生物剂量计】
 

是一种对受照个体的吸收剂量能准确及时地进行估算的生物学指标。生物学指标成为生物剂量计的必备条件:(1)受照后可引起机体相应的变化,该变化应是灵敏可靠的,并有一定的特异性;(2)在体内保留较长时间;(3)适宜作人体或群体检查;(4)有理想的剂量-效应关系。目前,人们公认人淋巴细胞染色体畸变可作为事故照射中的生物剂量计。如何准确估算受照者的吸收剂量,对辐射事故的处理、放射损伤的诊断、医护监督、辐射危险的定量估计、辐射致癌危险度的推算以及已患肿瘤受照者的病因学诊断等都是至关重要的。

事故性照射的生物剂量计 人们很早就发现,生物体会自发地出现染色体畸变,但其频率很低。1927~1928年,缪勒(Mullcr)和斯坦特尔(standcr)发现辐射会使染色体畸变的频率显著增高。1938年,萨克斯(Sax)首先精密地估算了辐射诱发的染色体畸变。这一研究成果为其他学者所遵循和深入。1960年,莫尔海特等(Moor hcad)提出人体外周血淋巴细胞标准培养法。人们运用这项技术对电离辐射诱发的染色体畸变进行大量的研究。包括:(1)研究辐射诱发染色体形态和结构的变化;(2)研究辐射诱发染色体畸变的剂量-效应关系。(3)研究染色体畸变形成的原发过程。研究结果表明,辐射可诱发染色体结构畸变,染色体畸变和吸收剂量之间有密切的线性关系。1962年,朋德尔等(Bcnder)提出采用人外周血淋巴细胞染色体畸变量进行生物剂量测定。这一建议得到人们的赞同。许多学者对各种射线(X、γ射线和中子等)、不同照射条件(离体的和活体的、急性的和慢性的、全身的和局部的等)诱发的染色体畸变及其剂量——效应曲线进行了研究,并根据染色体损伤情况,对各种不同的照射条件作了生物剂量的估算。1973年,世界卫生组织提出染色体畸变分析法,并提供4种数学模式进行剂量效应关系的研究。目前,染色体畸变在事故照射中仍是一个较适用的生物剂量计系统,并已成功地用于实践中。

染色体畸变分析 辐射诱发的染色体畸变分稳定性(Cs)的和不稳定性的畸变(Cu)。Cu中的双着丝点体、环和断片可作为辐射事故照射的生物剂量计。大多数研究者应用人外周血淋巴细胞,淋巴细胞大都处于Go期,不进行增殖,经刺激使其进入有丝分裂周期。为了避免不同分裂周期细胞混淆,通常用5-溴脱氧尿核苷处理,然后采用荧光加吉姆萨染色,确保检测照射后第一次有丝分裂的细胞。染色体畸变率(Y)与剂量(D)呈线性剂量效应关系。高LET辐射的剂量效应关系为Y=C+kD。其中C为本底畸变率,低LET辐射为Y=c+αD+βD2。各实验室都需对不同辐射品质和不同照射条件建立各自的剂量效应曲线,然后根据体外观察到的染色体畸变率来估算体内的受射剂量。采用该系统检测X、γ射线和裂变中子的剂量限值分别为0.05、0.1和0.01Gy以上,并可通过过度分散检验得出是否为局部照射的信息。染色体畸变方差大于平均值为局部照射,但不能确定局部照射的部位及其剂量。故本法适用于一次均匀的或比较均匀的全身外照射和一次均匀的或比较均匀的全身外照射复合烧伤的受照者。双着丝点体的自发率低,灵敏度高,并有一定的特异性,有明显的剂量效应关系。不足之处是畸变分析需丰富的经验和熟练的技术,费时,实现自动化较困难。

胞质分裂阻断微核测定法(Cy-B法) 该法由弗乃希(Fench)等在1985年首先建立,在培养过程中加细胞松弛素B,它在不干拢细胞核分裂的同时阻止细胞分裂。于是,照后分裂一次的所有淋巴细胞的胞浆内出现两个核,以此计数双核细胞中的微核率。离体实验资料已表明,它比常规微核法更敏感、更准确,因为只记录第1次分裂细胞中的微核数。微核率与剂量之间有良好线性剂量-效应关系,但在照后较短时间内,微核率逐渐下降。它的优点是微核计数简单而快速,将来可发展成全自动化。缺点为敏感性比染色体畸变低,不能区别全身照射和局部照射。

其他用于估算事故受照剂量的方法尚有电子自旋共振技术、熟前凝集染色体断片分析法、持续性DNA损伤的定量测定法、毛发直径测定、毛发和皮肤成纤维细胞染色体畸变分析法等。这些方法有关应用于人体的资料是极其有限的,尚待进一步研究。

早先受照的生物剂量计 在受照人员中,早先照射特别是慢性长期受照多于事故受照人员。而对于早先照射,由于时间障碍,损伤和修复交替存在及受照情况的复杂性,使精确地估算受照剂量很困难。所以,对其剂量的估算已引起人们极大兴趣。目前国内外学者对它作了大胆尝试,并得到一些初步结果。

血型糖蛋白A(GPA)基因位点突变分析法 GPA是人红细胞膜上的一种糖蛋白——MN型糖蛋白,由位于4928~431处共显性等位基因编码,组成NN、MN和MM三种血型系统。莱格路斯(Lauglois,1986)等采用荧光标记的单克隆抗体和红细胞流式仪将辐射诱发的变异体从正常MN细胞中分选出来,计算出突变频率。该项技术适用检测低剂量的或慢性的受照者,重复性好,需血量少(1m1),经处理15~30min即可分析1个样本,剂量效应关系显著,变异细胞在体内可长期存在,其局限性是只能检测MN血型有稳定表型的变异体,仪器较昂贵。

次黄嘌呤转磷酸核糖基酶(HPRT)基因位点检测法 HPRT基因定位xp27。辐射作用于人外周血淋巴细胞HPRT基因位点,形成抗-巯代鸟嘌呤(6-TGγ)突变体,具有稳定的6-TGγ表型。具有6-TGγ的淋巴细胞在6-TG作用下仍能正常生存和分裂,而正常细胞却不能分裂,甚至死亡。目前采用3H~TdR掺入放射自显影法、克隆检测法和胞松弛素B检测多核细胞法检测HPRT的突变频率。常用的为克隆分析法。研究结果表明,HPRT突变频率与剂量有一定的相关性。本法适用于检测半年内受照者。

稳定性染色体畸变分析法 辐射诱发的Cs在受照者体内并不影响或不严重影响细胞生存和繁殖,在体内有累加的性质,畸变率和累积剂量之间有可能存在一定的剂量-效应关系。对广岛、长崎原子弹爆炸幸存者细胞遗传学调查以及早先事故受照者的研究结果都证实,Cs为主要畸变类型,且能长期保持恒定,与剂量之间有一定的线性关系。研究采用常规分析法和G显带法。近年来发展一种快速分析人类染色体畸变特别是易位等结构畸变的新方法——荧光原位杂交法(FISH)。该法采用重复序列DNA探针检测特定染色体畸变,它分析快速,技术要求不高,对易位尤为敏感,检测易于自动化,且有明显的剂量效应关系。其不足之处是仍处于试验阶段,试剂价格昂贵以及对倒位、缺失不敏感等。本法适用于估算照后较长时间的生物剂量。

其他如EB病毒相关抗体滴度测定、人类白细胞抗原A测定、β球蛋白测定等体细胞突变监测技术,已在国际上一些实验室建立,尽管有一定的应用潜势,尚需进一步验证。

用生物指标估算受照剂量,近年来取得迅速进展。虽然淋巴细胞染色体分析仍是主要手段,但它已不是唯一的定量分析手段,最好的办法似乎是联用多种分析法,取各自之长,使剂量估算更为精确。

(苏州医学院博士生导师郑斯英撰)

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