JPH081463B2 - 放射能測定方法 - Google Patents

放射能測定方法

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JPH081463B2
JPH081463B2 JP31648292A JP31648292A JPH081463B2 JP H081463 B2 JPH081463 B2 JP H081463B2 JP 31648292 A JP31648292 A JP 31648292A JP 31648292 A JP31648292 A JP 31648292A JP H081463 B2 JPH081463 B2 JP H081463B2
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measuring
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憂子 椎名
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、感度および信頼性が高
く、測定および測定後の廃液処理に大掛かりな設備や手
間を要しない放射能測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】生物試料等の有機物試料中の低エネルギ
ーベータ放射体(例えば14C、 3H)の放射能測定に
は、従来液体シンチレーション法が主に用いられてい
る。液体シンチレーション法は試料自体を液体シンチレ
ータ中に溶解または分散させる方法であるため、低エネ
ルギーベータ放射体でも高い感度で測定できる。
【0003】一方、生物組織等についてのトレーサ実験
において、水溶性あるいは揮発性の標識物質の移動(試
料外への溶出、試料内での拡散等)を防ぐために、試料
を凍結し、凍結状態で薄切片を作成し、そのまま真空凍
結乾燥して、放射能測定する方法が行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、液体シンチレ
ーション法では、放射性試料を含むシンチレータ溶液の
調製に手間がかかり、また放射能測定終了後、環境の汚
染を生じないように液を処理する必要がある。
【0005】測定終了後のシンチレータ溶液の処理方法
としては、そのまま焼却する方法と、予備処理後可燃物
のみを焼却する方法とがあるが、前者は不燃物の混在や
放射能の飛散が重大な問題であり、実用には困難が伴っ
た。
【0006】予備処理の方法としては、廃液を蒸留し、
留出液を、またはそれにろ過した残留液を併せて、液体
燃料(灯油等)を用いて焼却する方法が行われている
が、複雑で高価な装置を必要とする。
【0007】液体シンチレータの他の欠点として、標識
物質以外の種々の生体成分を多量に含む生体試料中で
は、シンチレ-タに対してクエンチャとして作用する物
質(以下、単にクエンチャという)が多数存在し、それ
らが複雑な影響を及ぼすため、微量放射能の定量的測定
が難しい。クエンチングに対する補正により、クエンチ
ャの影響をある程度除けるが、そのための装置と手間を
必要とする。
【0008】試料を凍結乾燥する方法では、深冷状態で
の切片作成と真空凍結乾燥を行うために、大がかりな設
備と、多くの手間および時間を必要とする。
【0009】それ故、測定前の試料作製、測定値の補
正、および測定後の廃液処理のために大がかりな設備や
手間を必要としない、生体試料中の微量の低エネルギー
ベータ放射能を定量的に測定する方法を実現すること
が、本発明の目的である。
【0010】また本発明は、多くのクエンチャが存在す
る生体試料でも微量放射能を定量的に測定できる方法を
実現することを、目的としている。
【0011】上記目的を達するため、本発明の放射能測
定方法は、放射性物質を含む固体状もしくは液状の、ま
たは液状化された生物試料を、所定の間隔に保たれた二
つの剛体平面の間に広げる等の方法により、実質的に一
様な厚さとし、凍結または固化させ、水分を保ったまま
の状態で、凍結または固化した試料の放射能を測定する
ことから成る。
【0012】生物試料としては、固体状、半固体状(例
えばゲル状)、液状等のいずれでも用いることができ
る。固体状または半固体状の生物試料は、二つの剛体平
面の間で押圧して、実質的に一様な所定の厚さとするこ
とができる。あるいは固体状または半固体状の生物試料
を液状化してもよく、液状化するには、化学的な方法が
簡便である。例えば、充分な濃度の強アルカリ溶液を用
いて、生物試料を液状化することができる。
【0013】生物試料を間に挟んで実質的に一様な厚さ
とするために用いる二つの剛体は、金属、非金属いずれ
から成ってもよく、例えば、鉄、鉄合金、銅合金、アル
ミニウム、石、ガラス、陶器、プラスチック等で構成す
ることができる。しかし、冷却または凍結により固体化
させるためには、熱伝導のよい、比重の比較的大きい金
属、例えばステンレス鋼が好ましい。二つの剛体が異な
る材料から成ってもよい。
【0014】二つの剛体の表面の間で試料を一様な厚さ
に広げるためには、適当な手段を用いて二つの剛体を所
要の試料厚みに対応した一様な間隔に保つようにするこ
とが好ましい。例えば、少なくとも一方の剛体の表面の
少なくとも3ヵ所に所要の高さの突出部を設けるか、試
料を収容する領域のみ陥没させるか、試料を収容する領
域を除いて二つの剛体の間に一定の厚さの部材(スペー
サ)が挟まれるようにする。放射能汚染を防ぐために、
剛体の表面を薄いプラスチックフィルム等で覆ってもよ
い。プラスチックフィルム等の厚さは放射線、特に低エ
ネルギーベータ線の吸収を考慮して、なるべく薄くす
る。
【0015】固体状の生物試料を所定の厚さにするため
には、所要の圧力で二つの剛体を押圧する。必要な圧力
は生物試料の軟らかさに依存するが、通常、5g /cm2
程度の圧力が必要である。骨、歯、牙、角、じん(靭)
帯等の硬い試料は二つの剛体の間で押圧して所定の厚さ
にすることは困難で、他の手段で粉砕した後液状化する
等の処理を必要とする。液体状の又は液状化された試料
を所定の厚さに広げるためには、僅かの圧力で足りる。
【0016】生物試料を固化するには、液状の又は液状
化した試料にゼラチン等を加え、これを上記の剛体の表
面で冷却して凝固させる方法がある。これをさらに凍結
させてもよい。単に固形化させるだけよりも、凍結させ
た方が試料表面が平滑、すなわち均一な厚さになり、好
ましい。生物試料を凍結させるには、押圧後、二つの剛
体の表面を氷点より低い温度、例えば−50℃に冷却す
る。試料の凍結後は、試料の温度を氷点に近い温度(例
えば−10℃)に上昇させる方がよい。それは、再凍結
により氷の結晶が成長し、表面の凹凸が大きくなること
を避けるためである。
【0017】凍結または単に固化された生物試料を放射
能測定に供する。水分を保ったままの状態で、凍結また
は固化した試料の放射能を測定することが、本発明の重
要な特徴である。放射能測定には、物理的方法、化学的
方法のいずれを用いてもよい。例えば、ガイガーミュラ
ー計数管、比例計数管、シンチレーションカウンタ、半
導体検出器、光刺激ルミネッセンス(蛍光輝尽)を利用
したイメージングプレート、銀塩写真感光材料、その他
を利用することができる。
【0018】
【実施例】以下に実施例を示し、本発明のより具体的な
説明とする。 [実施例1]図1および図2に、本発明による放射能測
定方法の一例を示す。図2(A)ないし(C)は、図1
の直線II−IIに沿った断面を示している。図2(A)は
試料を一様な厚さに広げる前の状態を、図2(B)は試
料を一様な厚さに広げた状態を、図2(C)は試料を凍
結した状態を、夫々示す。以下に、放射能測定の手順に
ついて図面を参照しつつ説明する。
【0019】試料を一様な厚さに広げるため、図1およ
び図2に示すように、二枚の重厚なステンレス板1,2
と、鉛ブロック7を用いる。ステンレス板1(以下、台
板1と言う)およびステンレス板2(以下、天板2と言
う)は、いずれも厚さ5mmで、上下両面が平坦であ
る。台板1には、ポリ塩化ビニリデンフィルム4(厚さ
10ミクロン)を、しわのないように被せておく。
【0020】図2(A)に示すように、台板1を発泡ス
チロール皿8の底に設けられた支柱8aに水平に載せ、
フィルム4で覆われた台板1の上にスペーサー3を載せ
る。スペーサー3は厚さ0.4 mmのポリスチレンフィルム
で、直径24mmの円形の窓3aを横方向に3行、縦方向に
8列の配列で、合計24個有する。図2(B)に示すよ
うに、放射性標識体を含む生物試料11をスペーサー3
の窓3aの中に、円に近い形になるべく平に広げる。生
物試料11は、液状の又は予め液状化した生物試料であ
る。
【0021】図2(C)に示すように、スペーサー3お
よび窓3a中の試料11の上に、ポリ塩化ビニリデンフ
ィルム5(厚さ10ミクロン)を被せ、その上に紙6を介
して天板2を、さらにその上に鉛ブロック7を載せる
と、生物試料11はスペーサー3と同じ厚さ0.4 mmに押
し広げられる。
【0022】図2(D)に示すように、発泡スチロール
皿8の中に液体窒素9を、台板1が厚みの半分まで没す
る程度に注ぐと、生物試料11は凍結する。
【0023】生物試料11が凍結した後、図2(E)に
示すように、鉛ブロック7、天板2、フィルム5、厚紙
6、およびスペーサー3を順に取り除く。このとき、凍
結した生物試料11の薄片は、フィルム5には貼り付か
ないで、台板1の上のフィルム4に貼り付いている。フ
ィルム4の周囲を台板1から切り取り、−10℃のフリー
ザー中で別の台紙12に貼り付ける。
【0024】図2(F)に示すように、予めフリーザー
中で冷却しておいたイメージングプレート13を、試料
11が載った台紙12に、保護フィルム(図示せず)を
介して暗室中で密着した。イメージングプレート13は
光刺激ルミネッセンス(蛍光輝尽)を利用するもので、
富士写真フイルム株式会社FUJIXバイオイメージン
グアナライザBAS2000の一部を構成する。24時
間密着させた後、イメージングプレート13を台紙12
およびフィルム4から離して、レーザ光走査し、PSL
発光を測定し、コンピュータ処理した。
【0025】[測定例1]実施例1の方法による放射能
測定の例を示す。[U−14C]グルコース(比放射能1
0.7 GBq/mmol)の濃度100 μCi/ccの水溶液を適宜希
釈して、雄ラットの尾静脈に、体重100g当り5μCi(18
5kBq),10μCi(370kBq),20μCi(370kBq)になるよう
に注射し、10分後に屠殺して、脳、肝臓、腎臓、骨格筋
および血液をそれぞれ約50mg採取した。血液以外は以下
の方法で液状化した。
【0026】約50mgの試料に、2倍容の20%ゼラチン溶
液および試料と同容の2規定KOHを加え、温度60℃に
約16時間加熱した後、試料の4倍容の30%ゼラチン溶液
を加え、激しく攪拌した。
【0027】実施例1に従い、フィルム4(厚さ10μm
のポリ塩化ビニリデンフィルム)を被せた台板1の上の
スペーサー3(厚さ0.4 mm)の窓3aの中に上記の液状
化試料14マイクロリットルを置き、フィルム5で覆い、紙6と天
板2を乗せ、その上から鉛ブロック7により軽く圧迫し
て、試料11をフィルム3とフィルム4の間に押し広げ
た後、実施例1に従い台板1を液体窒素で約−70℃に冷
却して、生物試料11を凍結させ、その後台板1の温度
を徐々に高め、約−20℃とした。生物試料11は窓3a
の中に直径約7mmの円盤状に広がる。
【0028】5分後、鉛ブロック7、天板2、厚紙6、
フィルム5、スペーサー3を順に取り去り、試料11が
載ったフィルム4を取り出して、台紙12の上に移し、
実施例1に従い、富士写真フイルム社FUJIXバイオ
イメージングアナライザBAS2000(以下、アナラ
イザと言う)を用いて放射能測定を行った。
【0029】測定結果を図3に示す。図3において横軸
は投与放射能量を、縦軸はアナライザで測定された輝尽
発光強度(バックグラウンドを差引いた、面積当り)を
示している。いずれの試料についても、投与放射能量と
発光強度の間によい直線性が認められた。
【0030】[比較例1]実施例1と同じ組織および血
液試料を50mgずつ採取し、それぞれ液体シンチレーショ
ン用バイアル中で、アルカリ性可溶化剤0.2CCを添加
し、一昼夜37℃に加温した後、ジオキサン系シンチレ
ータ液10CCを添加し、十分に乳化後、クエンチング自動
補正装置を有する自動3チャンネル液体シンチレーショ
ンカウンタで各試料の放射能を測定した。
【0031】比較例1の液体シンチレーション計数法に
よる測定結果と、実施例1における測定結果とを、図4
のグラフにより比較した。図4において横軸は液体シン
チレーション計数法による放射能濃度を、縦軸はアナラ
イザで測定された輝尽発光強度を示す。
【0032】図4から、血液、肺、腎臓、脳、肝臓につ
いては、液体シンチレーション計数法による測定と本発
明の方法による測定との間によい相関性があることが認
められる。
【0033】[実施例2]実施例1において、生物試料
11として液状の又は液状化された試料の代りに臓器等
の軟らかい固体状の試料を用いた。鉛ブロック7の重量
を充分大きくし、台板1と天板2の間で試料が約5g /
cm2 の圧力で押しつぶされるようにした。凍結および放
射能測定は実施例1と同様に行った。
【0034】[測定例2]実施例2の方法による放射能
測定の例を示す。[U−14C]グルコースの濃度0.2mCi
/ccの水溶液を、ラットの尾静脈に、体重100g当り5μ
Ci(185kBq),10μCi(370kBq),20μCi(370kBq)に
なるような量注射し、5分後に屠殺して、脳、肝臓、腎
臓、骨格筋および血液をそれぞれ約50mg採取した。血液
以外の試料はメスおよびスパチュラで細かく切刻んで、
粥状とした。
【0035】フィルム4(厚さ10μmのポリ塩化ビニリ
デンフィルム)を被せた台板1の上のスペーサー3(厚
さ0.2 mm)の窓3aの中に上記の試料(約50mg)を置
き、フィルム5を被せた紙6と天板2を乗せ、その上か
ら鉛ブロック7により約5g /cm2 の圧力で試料11を
フィルム3とフィルム4の間に押し広げた後、実施例1
と同様台板1を液体窒素で約−70℃に冷却して、生物試
料11を凍結させ、その後台板1の温度を徐々に高め、
約−20℃とした。凍結後、測定例1と同様にして放射能
を測定した。
【0036】測定結果を図5に示す。図5において横軸
は投与放射能量を、縦軸はアナライザで測定された輝尽
発光強度(バックグラウンドを差引いた単位面積当り発
光強度。図中には(PSL−BG/S)で表す。)を示
している。いずれの試料についても、投与放射能量と発
光強度の間によい直線性が認められた。
【0037】[比較例2]実施例2と同じ組織および血
液試料を50mgずつ採取し、それぞれ液体シンチレーショ
ン用バイアル中で、アルカリ性可溶化剤0.5 CCを添加
し、一昼夜37℃に加温した後、ジオキサン系シンチレ
ータ液15CCを添加し、十分に乳化後、クエンチング自動
補正装置を有する自動3チャンネル液体シンチレーショ
ンカウンタで各試料の放射能を測定した。
【0038】比較例2の液体シンチレーション計数法に
よる測定結果と、実施例2における測定結果とを、図6
のグラフにより比較した。図6において横軸は液体シン
チレーション計数法による放射能濃度(単位 dpm/g )
を、縦軸はアナライザで測定された輝尽発光強度を示
す。
【0039】図4から、血液、肺、腎臓、脳、肝臓につ
いて、20万ないし80万 dpm/g の範囲では、本発明の方
法で測定した放射能と液体シンチレーション計数法で測
定された放射能との間に良好な相関性が認められる。
【0040】
【発明の効果】本発明の放射能測定方法によると、生物
試料中の微量の低エネルギーベータ放射能を、複雑な装
置や手間を必要とせずに定量的に測定することができ
る。測定後の廃液処理の特別な設備や手間も必要としな
い。また、シンチレータに対するクエンチャを含む生物
試料中でも、微量の低エネルギーベータ放射能を定量的
に測定することができ、液体シンチレーション法のよう
にクエンチャ補正を必要としない。本発明の方法は、血
液等の体液や、液状化しないと均一になり難い生物組織
にも適用でき、特にそのままでは取扱い難い小器官も液
状化により試料として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による放射能測定方法の一実施例を示す
分解斜視図である。
【図2】図2(A)ないし(F)は、本発明による放射
能測定方法の一実施例の各段階を説明する断面図であ
る。
【図3】本発明による放射能測定の一例における測定結
果を示すグラフである。
【図4】本発明の一測定例における放射能測定と従来の
液体シンチレーション計数法による放射能測定を比較
し、相関性を示すグラフである。
【図5】本発明による他の測定例における測定結果を示
すグラフである。
【図6】本発明の他の測定例における放射能測定と従来
の液体シンチレーション計数法による放射能測定の相関
性を示すグラフである。
【符号の説明】
1 ステンレス板(台板) 2 ステンレス板(天板) 3 スペーサー 3a 窓 4,5 フィルム 6 厚紙 7 鉛ブロック 8 発泡スチロール皿 8a 支柱 9 液体窒素 11 生物試料 12 台紙 13 イメージングプレート

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 放射性物質を含む固体状もしくは液状の
    又は液状化された生物試料を実質的に一様な所定の厚さ
    とし、前記所定の厚さの生物試料を凍結 し、 水分を保った状態で前記凍結した生物試料の放射能を測
    定することから成る、放射能測定方法。
  2. 【請求項2】 前記放射性物質が放射能標識物質である
    請求項の放射能測定方法。
  3. 【請求項3】 放射性物質を含む固体状の生物試料を液
    状化して実質的に一様な所定の厚さとする、請求項1
    たは2の放射能測定方法。
  4. 【請求項4】 前記生物試料を、一定の間隔に保たれた
    二つの剛体平面の間に広げて、実質的に一様な所定の厚
    さとする、請求項1ないしのいずれかの放射能測定方
    法。
  5. 【請求項5】 固体状の前記生物試料を、一定の間隔に
    保たれた二つの剛体平面の間で押圧して実質的に一様な
    厚さの薄片とし、凍結する、請求項の放射能測定方
    法。
  6. 【請求項6】 液状の又は液状化された前記生物試料
    を、一定の間隔に保たれた二つの剛体平面の間に広げ
    て、前記所定の厚さとする、請求項の放射能測定方
    法。
  7. 【請求項7】 前記放射能測定を、放射能に応じた光輝
    尽発光強度の測定により行なう、請求項1ないしのい
    ずれかの放射能測定方法。
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