核射线辐射效应的医学应用
由放射性核素和加速器产生的核射线属电离辐射,有独特的物理效应、化学效应及生物效应。医学上除利用核射线探测上的高灵敏度进行临床诊断、示踪实验及各种分析工作外,也利用射线的辐射效应。后者的应用通常就称为核射线辐射效应的医学应用,也称电离辐射的医学应用。主要包括以下几个方面:
(1) 临床治疗: 放射性核素和加速器产生的核射线有强大的生物效应,临床上广泛用于治疗肿瘤及其他一些疾病。
(2) 放射性核素电池: 把放射性核素发出的射线通过适当的换能器转换成电能,可制成体积小而寿命特别长的电池,作为某些医疗器械如人工心脏、心脏起搏器等的动力(参见“放射性核素电池”条)。
(3) 辐射消毒: 利用大剂量辐照进行消毒杀菌有不少独特的优点,它广泛用于食品保存及医疗器材的消毒(参见“辐射消毒”条)。
(4) 改良医用材料的性能: 核射线的化学效应之一是能够改变某些高分子聚合物的特性,医学上可利用这种作用改良某些塑料等材料的性能,用于制造医疗器械及人造器官或组织(参见“核射线的化学效应”条)。
(5) 抗生素育种: 用核射线(主要是γ线)照射细菌,如剂量控制适当,可使多数细菌死亡,少数细菌发生变异。照射后再用适当方法,从大量变异菌株中筛选出符合要求的优良品种,称为诱变育种。这种诱变育种用在抗生素生产上称为抗生素育种。它的优点是突变率高,方法简便、稳定、快速。但诱变育种不能定向控制,须与筛选或其他诱变方法相配合。各种菌种的最合适照射量不同,通常通过实验选用使该菌种90~99%死亡的剂量。
(6) 疫苗生产: 用一定剂量的核射线(通常是γ线)照射微生物,可使有毒病株发生变异,通过筛选和培育,可获得无毒或减毒的变种,制成活疫苗。也可控制剂量,在不破坏抗原性的同时把微生物杀死,制成死疫苗。这种生产疫苗的方法与甲醛处理法相比优点更多,稳定快速,操作简便。
(7) 抑制排异反应: 排异反应是异体组织移植最主要的问题。用γ线照射受体(通常是全身照射),使机体免疫功能降低,可抑制排异反应。有人将这种办法试用于器官移植(如肾移植),大多在术前一次或分次全身照射,也有人在发生排异危象时照射,剂量从100~600rad不等。用辐射抑制排异虽有成功的报道,但还有许多问题如照射的时间及剂量、全身或局部照射等,特别是照射的副作用,都有待进一步探讨。