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目的:本课题应用氨基苯基荧光素(Aminophenyl fluorescein,APF)与Alexa Fluor488-DNA-BHQ1作为荧光探针,研究含荧光探针的水溶液和凝胶,用X(γ)射线照射后,研究荧光强度与吸收剂量之间的关系,探索用荧光法测量辐射吸收剂量的可行性。材料和方法:1、将APF与Alexa Fluor 488-DNA-BHQ1两种荧光探针溶入超纯水中,使用160kVp X射线和Co-60γ射线对水溶液样品进行照射,观测荧光强度与吸收剂量的响应曲线;调整荧光探针浓度和溶液pH值,观测不同条件下的剂量响应曲线;照射后的样品在4℃和室温条件下避光保存,每隔固定时间检测一次,观察荧光衰减情况;定期检测受照后荧光探针水溶液,观察照射后样品荧光强度的长期稳定性。2、用PEG或MPEG分别修饰APF,制备荧光探针PEG-APF和MPEG-APF,使用X射线对水溶液样品进行照射,观测样品荧光强度与吸收剂量的响应曲线;用PEG修饰Alexa Fluor 488-DNA-BHQ1,制备荧光探针PEG-Alexa Fluor488-DNA-BHQ1,使用X射线对水溶液样品进行照射,观测样品荧光强度与吸收剂量的响应曲线。3、将用PEG和MPEG修饰后的APF掺入3%琼脂糖凝胶中,制作直径60mm,厚度为1mm的凝胶薄膜。用X射线照射凝胶薄膜,测量样品的荧光-剂量响应曲线;用荧光成像系统拍摄薄膜的荧光图像,观察照射后不同时间薄膜样品的荧光强度分布变化。4、用含10μmol/l APF的培养基培养Hela细胞,用241Amα射线照射细胞,用荧光显微镜观察照射后的细胞荧光图像。结果:1、对于160kVp X射线,辐射吸收剂量在0~30Gy范围内,照射后的5μmol/l APF荧光探针水溶液发出的荧光强度和辐射吸收剂量之间有良好的线性关系(r2=0.995)。浓度为0.5μmol/l、1.0μmol/l和5.0μmol/l的apf荧光探针的辐射吸收剂量响应曲线都是线性的。水溶液的ph值对荧光强度影响很大,ph值为4的时候,荧光完全淬灭,随着ph值的增大,荧光强度增强。浓度为5μmol/lapf水溶液样品受照24小时后荧光强度有所下降,在受照36小时以后,荧光强度基本保持稳定。在4℃的条件下保存,样品荧光强度的稳定性更好。对于co-60γ射线,在0-70gy范围内,照射后的5μmol/lapf水溶液样品的荧光强度与吸收剂量之间有良好的线性关系(r2=0.991)。用peg(mw20000)和mpeg(mw5000)修饰apf,与未修饰的荧光探针相比,照射后peg-apf与mpeg-apf水溶液荧光强度变弱但稳定性提高,荧光强度与吸收剂量保持线性关系。2、对于160kvpx射线,在0~10gy剂量范围内,alexafluor488-dna-bhq1荧光探针水溶液的荧光强度△f与吸收剂量d的关系为△f=57.98×d(r2=0.992)。alexafluor488-dna-bhq1荧光探针浓度为0.5μmol/l和1μmol/l时,在30gy剂量范围以内,荧光强度与吸收剂量的荧光强度△f与吸收剂量d的关系分别为△f=29.74×d(r2=0.987)和△f=56.64×d(r2=0.993)。均能满足临床上单次辐射吸收剂量的测量需求。不同浓度的探针样品,在照射剂量达到50gy时荧光强度趋于饱和。受照后alexafluor488-dna-bhq1水溶液的荧光强度20min内上升较快,20min后荧光趋于稳定,40~80min内荧光强度基本不变化。保存于4℃条件下的样品较室温条件下保存荧光强度弱,但稳定性更好,且4℃条件下的样品在24h后荧光强度趋于稳定,而室温条件保存的样品的荧光强度随着时间延长稳定性变差。对co-60γ射线,照射后的1μmol/lalexafluor488-dna-bhq1水溶液的荧光强度与吸收剂量成正比,在0-30gy剂量范围内荧光强度△f与吸收剂量d的关系为:△f=57.18×d(r2=0.993)。经peg修饰后alexafluor488-dna-bhq1水溶液照射后观测不到荧光。3、含5μmol/lapf的3%琼脂糖凝胶在0-20gy剂量范围内有着良好的线性剂量响应。照射后立即测量,荧光强度分布接近照射的剂量分布,照射后15min荧光图像边缘模糊,表明荧光素已经扩散。含5μmol/lapf-pamama的3%琼脂糖凝胶在0-15gy剂量范围内荧光强度与吸收剂量是线性的。照射后立即测量,荧光强度分布接近照射的剂量分布,照射后不同时间测量,荧光分布曲线宽度基本不变,但荧光强度减弱,85min后与周围荧光强度相同。含5μmol/l MPEG-APF的3%琼脂糖凝胶在0-20Gy剂量范围内有着良好的线性剂量响应。照射后立即测量,荧光强度分布接近照射的剂量分布,随时间变化荧光强度衰减,照射后125min受照区荧光强度与周围荧光强度相同。65min内,荧光分布曲线宽度基本不变。5μmol/l PEG-APF的3%琼脂糖凝胶在0-20Gy剂量范围内有着良好的线性剂量响应。琼脂糖薄膜照射后立即检测,荧光强度分布接近照射的剂量分布,随时间变化荧光强度衰减,照射后185min荧光强度与周围荧光强度相同。85min内,荧光分布曲线宽度基本不变。4、观察到照射后细胞内荧光图像,剂量越大,荧光强度越强,荧光强度与吸收剂量相关。APF染料不容易进入Hela细胞内。结论:1.APF水溶液可以用于测量辐射吸收剂量,在0-70Gy范围内剂量响应是线性的;PEG和MPEG修饰后剂量响应是线性的,稳定性更好。2.Alexa Fluor 488-DNA-BHQ1水溶液可以用于测量辐射吸收剂量,在0-30Gy范围内剂量响应是线性的,荧光本底很低;PEG修饰后检测不到荧光。3.含有APF-PAMAMA、MPEG-APF和PEG-APF荧光探针的3%琼脂糖凝胶均可用于测量二维剂量分布,比较而言PEG-APF琼脂糖凝胶的性能最好,更适合二维剂量测量。4.应用APF测量细胞内辐射吸收剂量是可行的,但需要改进APF掺入细胞的方法。