Klinikai radiometria

A klinikai radiometria a teljes test vagy annak egy részének radioaktivitásának mérése egy radiofarmakon szervezetbe juttatása után. A klinikai gyakorlatban általában gamma-sugárzó radionuklidokat használnak. Miután egy ilyen radionuklidot tartalmazó radiofarmakont a szervezetbe juttattak, annak sugárzását egy szcintillációs detektor fogja fel, amely a beteg testének megfelelő része felett található. A vizsgálat eredményeit általában egy világítótáblán mutatják be egy bizonyos idő alatt regisztrált impulzusok számaként, vagy számlálási sebességként (impulzusok percenként). A klinikai gyakorlatban ennek a módszernek nincs nagy jelentősége. Általában olyan esetekben alkalmazzák, amikor a radionuklidok beépülésének azonosítása és értékelése szükséges, amikor azok véletlenül - gondatlanságból, katasztrófák esetén - bejutnak az emberi szervezetbe.

Egy érdekesebb módszer az egész test radiometriája. Ennél a módszernél a személyt egy speciális, alacsony hátterű kamrába helyezik, amely több speciálisan orientált szcintillációs detektort tartalmaz. Ez lehetővé teszi a teljes testből származó radioaktív sugárzás rögzítését, a természetes radioaktív háttér minimális befolyásolása mellett, amely, mint ismeretes, a Föld felszínének egyes területein meglehetősen magas lehet. Ha a radiometria során a test bármely részét (szervét) ólomlemezzel borítják, akkor felmérhető a test ezen részének (vagy a lemez alatt található szervnek) a test teljes radioaktivitásához való hozzájárulása. Ily módon lehetőség van a fehérjék, vitaminok, vas anyagcseréjének vizsgálatára, valamint a sejten kívüli víz térfogatának meghatározására. Ezt a módszert alkalmazzák olyan emberek vizsgálatára is, akiknél véletlenül radionuklidok kerültek a szervezetbe (a hagyományos klinikai radiometria helyett).

A laboratóriumi radiometriához automatizált radiométereket használnak. Ezekben a készülékekben radioaktív anyagot tartalmazó kémcsövek vannak egy szállítószalagon. Egy mikroprocesszor vezérlése alatt a kémcsövek automatikusan a kútszámláló ablakhoz kerülnek; a radiometria befejezése után a kémcsövek automatikusan cserélődnek. A mérési eredményeket egy számítógép számítja ki, és megfelelő feldolgozás után egy nyomtatóra küldik. A modern radiométerek automatikusan végeznek összetett számításokat, és az orvos kész információkat kap például a vérben lévő hormonok és enzimek koncentrációjáról, jelezve a mérések pontosságát. Ha a laboratóriumi radiometria munkamennyisége kicsi, akkor egyszerűbb radiométereket használnak a kémcsövek kézi mozgatásával és kézi radiometriával, nem automatikus üzemmódban.

Az in vitro radionuklid diagnosztika (a latin vitrum - üveg szóból, mivel minden vizsgálatot kémcsőben végeznek) a mikroanalízisre utal, és a radiológia és a klinikai biokémia határán helyezkedik el. Lehetővé teszi a biológiai folyadékokban (vér, vizelet) endogén és exogén eredetű különféle anyagok jelenlétének kimutatását, amelyek elhanyagolható vagy, ahogy a vegyészek mondják, eltűnő koncentrációban vannak jelen. Ilyen anyagok lehetnek a hormonok, enzimek, a szervezetbe terápiás célból beadott gyógyszerek stb.

Különböző betegségekben, például rákban vagy miokardiális infarktusban, az ezekre a betegségekre jellemző anyagok jelennek meg a szervezetben. Ezeket markereknek nevezik (az angol mark szóból). A markerek koncentrációja ugyanolyan elhanyagolható, mint a hormonoké: szó szerint egyetlen molekula 1 ml vérben.

Mindezek a pontosságukban egyedülálló vizsgálatok radioimmunológiai analízissel végezhetők el, amelyet 1960-ban fejlesztettek ki S. Berson és R. Yalow amerikai kutatók, akiket később Nobel-díjjal tüntettek ki ezért a munkáért. Széles körű klinikai gyakorlatba való bevezetése forradalmi ugrást jelentett a mikroanalízis és a radionuklid diagnosztika terén. Az orvosok most először kaptak lehetőséget – és ez nagyon is valós lehetőség – arra, hogy számos betegség kialakulásának mechanizmusait megfejtsék és a legkorábbi stádiumban diagnosztizálják azokat. Az endokrinológusok, terapeuták, szülészorvosok és gyermekorvosok érezték a legnyilvánvalóbban az új módszer fontosságát.

A radioimmunológiai módszer elve a kívánt stabil és hasonló jelölt anyagok specifikus receptorrendszerhez való kompetitív kötődésén alapul.

Egy ilyen elemzés elvégzéséhez standard reagenskészleteket állítanak elő, amelyek mindegyike egy adott anyag koncentrációjának meghatározására szolgál.

Amint az ábrán látható, a kötőrendszer (általában specifikus antitestek vagy antiszérum) egyidejűleg két antigénnel lép kölcsönhatásba, amelyek közül az egyik a kívánt, a másik pedig annak jelölt analógja. Olyan oldatokat használnak, amelyekben a jelölt antigén mindig több mint antitestet tartalmaz. Ebben az esetben igazi küzdelem zajlik a jelölt és a jelöletlen antigének között az antitestekkel való kapcsolatért. Ez utóbbiak a G osztályú immunglobulinok közé tartoznak.

Nagyon specifikusnak kell lenniük, azaz csak a vizsgált antigénnel kell reagálniuk. Az antitestek csak specifikus antigéneket fogadnak el a nyitott kötőhelyeiken, és az antigének számával arányos mennyiségben. Ezt a mechanizmust képletesen "kulcs és zár" jelenségként írják le: minél nagyobb a kívánt antigén kezdeti tartalma a reagáló oldatokban, annál kevesebb radioaktív antigén analógot fog be a kötőrendszer, és annál nagyobb része marad szabadon.

A beteg vérében a kívánt anyag koncentrációjának meghatározásával egyidejűleg, azonos körülmények között és ugyanazokkal a reagensekkel, a kívánt antigén pontosan meghatározott koncentrációjával standard szérumokat vizsgálnak. A reagált komponensek radioaktivitásának aránya alapján kalibrációs görbét készítenek, amely tükrözi a minta radioaktivitásának a vizsgált anyag koncentrációjától való függését. Ezután a betegtől kapott anyagminták radioaktivitásának a kalibrációs görbével való összehasonlításával meghatározzák a kívánt anyag koncentrációját a mintában.

A radionuklid in vitro analízist radioimmunológiainak kezdték nevezni, mivel az antigén-antitest immunológiai reakciókon alapul. Később azonban más típusú in vitro vizsgálatok is megjelentek, amelyek célja és módszertana hasonló, de részleteiben különböztek. Így, ha jelölt anyagként antitestet, és nem antigént használnak, az analízist immunoradiometriásnak nevezik; ha szöveti receptorokat használnak kötőrendszerként, akkor radioreceptor analízisről beszélnek.

Az in vitro radionuklid vizsgálat 4 szakaszból áll.

• Az első lépés az elemzett biológiai minta összekeverése az antiszérumot (antitesteket) és egy kötőrendszert tartalmazó készlet reagenseivel. Az oldatokkal végzett összes manipulációt speciális félautomata mikropipettákkal, egyes laboratóriumokban gépekkel végzik.
• A második szakasz a keverék inkubálása. Ez addig folytatódik, amíg a dinamikus egyensúly be nem áll: az antigén specificitásától függően az időtartam néhány perctől több óráig, sőt napig is változhat.
• A harmadik lépés a szabad és kötött radioaktív anyagok szétválasztása. Ehhez a készletben található szorbenseket (ioncserélő gyanták, szén stb.) használják, amelyek nehezebb antigén-antitest komplexeket csapnak ki.
• A negyedik szakasz a minták radiometriája, a kalibrációs görbék felépítése, a kívánt anyag koncentrációjának meghatározása. Mindezeket a munkákat automatikusan végzik egy mikroprocesszorral és nyomtatóval felszerelt radiométer segítségével.

Amint a fentiekből látható, a radioimmunológiai analízis radioaktív antigénjelölés használatán alapul. Elvileg azonban más anyagok is használhatók antigén- vagy antitestjelölésként, különösen enzimek, luminoforok vagy erősen fluoreszcens molekulák. Ez az alapja az új mikroanalízis módszereknek: immunenzim, immunlumineszcens, immunfluoreszcens. Néhány közülük nagyon ígéretes, és versenyre kel a radioimmunológiai kutatásokkal.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]