微生物的放射测定法

放射性核素用于微生物生长快速测定的技术称为微生物的放射测定法或细菌生长的放射测定法。这种方法与微生物的常规检测法相比，具有迅速、客观和灵敏等优点。其缺点是不能鉴别细菌种类。
微生物的放射测定法是建立在生物最基本的生命活动（新陈代谢）基础上。细菌在生长、繁殖过程中需要不断地从外界摄取养料，经过代谢向外界排弃废物。几乎被试验过的所有细菌都能利用葡萄糖，经过一定代谢途径，将其转变成为二氧化碳。因此将¹⁴C标记的葡萄糖加到不含其他碳水化合物的培养基中时，只要从培养系统中测得¹⁴CO₂，就可以判断细菌的存在及数量。利用大肠杆菌进行放射测定的结果表明，每毫升含有10个细菌的样品，检测时间不超过6小时。
目前进行微生物放射测定的仪器设备可归纳为二类：一类是用机械泵将¹⁴CO₂从细菌培养系统中送到气体电

图1 微生物的放射测定装置示意
1. 无菌氧气 2. 培养瓶 3. 空气 4. 空气过滤装置
5.电离室 6.液氮冷阱 7.泵 仪器上有配套的消毒
装置可自动调换培养瓶 V₁、V₂为电动阀门。调换培养
瓶时V₁自动关闭，V₂自动开启，利用外界空气清洗
电离室液氮冷阱的作用是捕集¹⁴CO₂避免污染空气

离室，对¹⁴C进行测量。这类装置自动化程度高，可对细菌繁殖进行动态观察，但灵敏度差。
另一类是用碱性物质(Ba(OH)₂、NaOH等)吸收¹⁴CO₂，然后用液体闪烁计数器或其他探测器测定¹⁴C。已经设计了多种专门供细菌代谢放射测定用的液体闪烁瓶，举例如图2所示。用一个普通液体闪烁瓶，里面放一个圆筒状滤纸和一个玻璃内瓶（细菌生长室），滤纸先经闪烁液浸透，干后衬在液体闪烁瓶中，再把一定量NaOH或有机碱滴在滤纸上，然后放入盛有¹⁴C-葡萄糖(或其他¹⁴C标记物)培养基和检测样品（或已知菌种）的内瓶，密闭瓶盖，培养一定时间后，直接放入液体闪烁计数器中，进行¹⁴C测量。因为内瓶中细菌的代谢，将¹⁴C-葡萄
糖转变成¹⁴CO₂，即被外层碱性滤纸筒吸收，激发纸上的闪烁体发光并被记录。而内瓶中未被细菌利用的¹⁴C-葡萄糖，因¹⁴C的β线能量较低 (0.156MeV)，被玻璃内瓶瓶壁吸收，不被记录。这类装置简单，测量灵敏度高，具备一台液体闪烁计数器即可进行工作，也能对细菌繁殖作动态观察，但操作较繁琐。

图2 微生物放射测
定用的液体闪烁瓶
1. 密闭瓶盖 2. 细
菌生长室 3. 滤纸
4. 闪烁瓶

微生物的放射测定法应用相当广泛，早期用于控制自来水中大肠菌属的木质细菌学检查； 临床医学检验中用于病人血、尿、脑脊液等样品的细菌学快速诊断。在药品检验中，本方法的第一种装置非常适合作放射性药品的无菌检查，特别是短半衰期放射性药品的无菌检查。如果经过常规细菌培养检查，制品放射性大部分丧失，即使无菌试验获得通过，药品也已失去了有效性。在微生物学中，放射测定法用来筛选培养基成分，测定细菌在培养基中的传代时间，都能获得准确的结果。此外，在军事医学中，快速检测细菌生长，在防御敌人使用细菌武器方面，有着重要意义。在宇宙生物学中，探索天体有无生命存在的实验，也可采用微生物放射测定法这一原理。在星际运载工具里，携带微生物快速测定设备，其中包括含有多种¹⁴C及³⁵S的标记物，只要被观测的星球存在微生物，就会产生放射性气体，通过遥控电子设备传送到地球。