Phóng xạ là gì? Các công bố khoa học về Phóng xạ

Một phương pháp đã được đưa ra để chuyển giao điện di protein từ gel polyacrylamide sang tấm nitrocellulose. Phương pháp này cho phép chuyển giao định lượng protein ribosome từ gel có chứa ure. Đối với gel natri dodecyl sulfate, mô hình ban đầu của dải vẫn giữ nguyên mà không mất độ phân giải, nhưng việc chuyển giao không hoàn toàn định lượng. Phương pháp này cho phép phát hiện protein bằng phương pháp tự động chụp ảnh phóng xạ và dễ dàng hơn so với các quy trình thông thường. Các protein cố định có thể được phát hiện bằng các quy trình miễn dịch học. Tất cả dung lượng liên kết bổ sung trên nitrocellulose được chặn bằng protein dư thừa, sau đó một kháng thể đặc hiệu được liên kết và cuối cùng, kháng thể thứ hai chống lại kháng thể thứ nhất được liên kết tiếp. Kháng thể thứ hai được đánh dấu phóng xạ hoặc liên hợp với fluorescein hoặc với peroxidase. Protein đặc hiệu sau đó được phát hiện bằng cách chụp ảnh phóng xạ tự động, dưới ánh sáng UV, hoặc bằng sản phẩm phản ứng với peroxidase, tương ứng. Trong trường hợp sau, chỉ cần 100 pg protein có thể được phát hiện rõ ràng. Dự kiến phương pháp này sẽ có thể áp dụng để phân tích nhiều loại protein khác nhau với các phản ứng hoặc liên kết đặc hiệu.

Bối cảnh. Một thang đo sàng lọc 10 câu hỏi về căng thẳng tâm lý và một thang đo dạng ngắn gồm sáu câu hỏi nằm trong thang đo 10 câu hỏi đã được phát triển cho Cuộc Khảo sát Phỏng vấn Y tế Quốc gia của Hoa Kỳ (NHIS) được thiết kế lại.

Phương pháp. Các câu hỏi thí điểm ban đầu đã được thực hiện trong một cuộc khảo sát qua thư toàn quốc tại Hoa Kỳ (N = 1401). Một tập hợp câu hỏi rút gọn sau đó đã được thực hiện trong một cuộc khảo sát qua điện thoại toàn quốc tại Hoa Kỳ (N = 1574). Thang đo 10 câu hỏi và sáu câu hỏi, mà chúng tôi gọi là K10 và K6, được xây dựng từ tập hợp câu hỏi rút gọn dựa trên các mô hình Lý thuyết Ứng phó Mục. Các thang đo này đã được kiểm chứng trong một cuộc khảo sát đánh giá lâm sàng hai giai đoạn (N = 1000 cuộc phỏng vấn sàng lọc qua điện thoại ở giai đoạn đầu, sau đó là N = 153 cuộc phỏng vấn lâm sàng trực tiếp ở giai đoạn thứ hai đã chọn quá mẫu những người trả lời giai đoạn đầu mà có sàng lọc dương tính với các vấn đề cảm xúc) trong một mẫu thông thuận địa phương. Mẫu giai đoạn thứ hai được thực hiện các thang đo sàng lọc cùng với Bảng phỏng vấn Lâm sàng Kết cấu cho DSM-IV (SCID). K6 đã được bao gồm trong Cuộc Khảo sát Phỏng vấn Y tế Quốc gia Hoa Kỳ năm 1997 (N = 36116) và 1998 (N = 32440), trong khi K10 được bao gồm trong Cuộc Khảo sát Quốc gia về Sức khỏe Tâm lý và Sức khỏe Tâm thần tại Úc năm 1997 (N = 10641).

Kết quả. Cả K10 và K6 đều có độ chính xác tốt trong phạm vi 90-99 phần trăm của phân bố dân số (độ lệch chuẩn của các điểm chuẩn hóa trong phạm vi từ 0,20 đến 0,25), cũng như các đặc điểm tâm lý nhất quán qua các mẫu phụ của dân số học xã hội chính. Các thang đo này phân biệt một cách mạnh mẽ giữa các trường hợp bệnh và không bệnh của các rối loạn DSM-IV/SCID trong cộng đồng, với diện tích dưới đường cong Đặc điểm Hoạt động Người nhận (ROC) là 0,87–0,88 cho các rối loạn có điểm Đánh giá Toàn cầu về Chức năng (GAF) từ 0–70 và 0,95–0,96 cho các rối loạn có điểm GAF từ 0–50.

Kết luận. Sự ngắn gọn, các đặc điểm tâm lý mạnh mẽ và khả năng phân biệt các trường hợp DSM-IV với không phải trường hợp làm cho K10 và K6 trở nên hấp dẫn cho việc sử dụng trong các khảo sát y tế đa mục đích. Các thang đo này đã và đang được sử dụng trong các cuộc khảo sát y tế hàng năm của chính phủ tại Mỹ và Canada cũng như trong các cuộc Khảo sát Sức khỏe Tâm thần Thế giới của WHO. Sự kết hợp thường xuyên của K10 hoặc K6 trong các nghiên cứu lâm sàng sẽ tạo ra một cây cầu quan trọng và cho đến nay chưa tồn tại, giữa dịch tễ học cộng đồng và lâm sàng.

Nếu muốn sử dụng các phép đo carbon phóng xạ cho mục đích niên đại, chúng ta cần phải áp dụng các phương pháp thống kê để hiệu chỉnh. Phương pháp hiệu chỉnh được sử dụng phổ biến nhất có thể coi như một ứng dụng đơn giản của thống kê Bayesian, sử dụng cả thông tin từ phép đo mới và thông tin từ đường cong hiệu chỉnh ¹⁴C. Tuy nhiên, trong hầu hết các ứng dụng niên đại, chúng ta có nhiều phép đo ¹⁴C hơn và chúng ta muốn liên kết những phép đo đó với các sự kiện trong quá khứ. Thống kê Bayesian cung cấp một khung phân tích nhất quán để thực hiện các phân tích như vậy và đang trở thành một yếu tố cốt lõi trong nhiều dự án niên đại ¹⁴C. Bài báo này cung cấp cái nhìn tổng quan về các thành phần chính của mô hình được sử dụng trong phân tích niên đại, định dạng toán học của chúng, và các ví dụ về cách thực hiện các phân tích như vậy bằng cách sử dụng phiên bản mới nhất của phần mềm OxCal (v4). Nhiều mô hình như vậy có thể được lắp ráp theo cách mô-đun từ các yếu tố đơn giản, với các ràng buộc và nhóm được xác định. Trong những trường hợp khác, các mô hình "giai đoạn đồng nhất" thường được sử dụng có thể không thích hợp, và các phân bố ramped, exponential, hoặc phân bố chuẩn của các sự kiện có thể hữu ích hơn. Khi xem xét các phân tích loại này, rất hữu ích khi có thể chạy mô phỏng trên dữ liệu tổng hợp. Các phương pháp để thực hiện các bài kiểm tra như vậy được thảo luận ở đây cùng với các phương pháp khác để chẩn đoán các vấn đề có thể xảy ra với các mô hình thống kê như vậy.

Các đường cong chuẩn hóa carbon phóng xạ IntCal09 và Marine09 đã được điều chỉnh bằng cách sử dụng các tập dữ liệu mới có sẵn và được cập nhật từ các phép đo ¹⁴C trên vòng cây, tàn dư thực vật lớn, thạch nhũ, san hô và foraminifera. Các đường cong chuẩn hóa được xây dựng từ dữ liệu bằng cách sử dụng mô hình ngẫu nhiên đi bộ (RWM) mà đã được sử dụng để tạo ra IntCal09 và Marine09, đã được điều chỉnh để tính đến các bất định và cấu trúc lỗi bổ sung. Các đường cong mới này đã được phê chuẩn tại Hội nghị quốc tế về Carbon phóng xạ lần thứ 21 vào tháng 7 năm 2012 và có sẵn dưới dạng Tài liệu bổ sung tại www.radiocarbon.org. Cơ sở dữ liệu có thể được truy cập tại http://intcal.qub.ac.uk/intcal13/.

Tập trung của bài báo này là việc chuyển đổi độ tuổi phóng xạ carbon sang độ tuổi đã hiệu chỉnh (cal) cho khoảng thời gian 24.000–0 cal BP (Trước Hiện tại, 0 cal BP = năm 1950 CN), dựa trên một tập hợp mẫu gồm các vòng cây được xác định tuổi bằng phương pháp dendrochronology, san hô được xác định tuổi bằng phương pháp urani-thori, và trầm tích biển được xác định theo số lớp. Thông tin về tuổi ¹⁴C – tuổi cal, được sản xuất bởi nhiều phòng thí nghiệm, được chuyển đổi thành các hồ sơ Δ¹⁴C và các đường cong hiệu chỉnh, cho cả khí quyển cũng như các đại dương. Chúng tôi thảo luận về sự sai lệch trong các độ tuổi ^l4C đã đo và các lỗi liên quan, sự khác biệt về tuổi ¹⁴C theo vùng, so sánh tuổi ¹⁴C giữa cây và san hô, và tính phụ thuộc theo thời gian của các tuổi reservoir đại dương, cũng như đánh giá sự khác biệt giữa kết quả và năm đơn so với thập kỷ. Những thay đổi trong lưu lượng nước sâu của đại dương, đặc biệt cho khoảng thời gian 16.000–11.000 cal BP, được phản ánh trong các giá trị Δ¹⁴C của INTCAL98.

Các đường cong chuẩn hóa carbon phóng xạ IntCal04 và Marine04 đã được cập nhật từ 12 cal kBP (cal kBP được định nghĩa là hàng ngàn năm đã được chuẩn hóa trước năm 1950), và được mở rộng đến 50 cal kBP, sử dụng các tập dữ liệu mới có sẵn đáp ứng tiêu chuẩn của Nhóm Công tác IntCal cho san hô nguyên vẹn và các hợp chất carbonat khác cũng như cho việc định lượng độ không chắc chắn trong cả thang thời gian ¹⁴C và thời gian lịch được thiết lập vào năm 2002. Không có sự thay đổi nào được thực hiện đối với các đường cong từ 0–12 cal kBP. Các đường cong được xây dựng bằng cách sử dụng mô hình Markov chuỗi Monte Carlo (MCMC) cho mô hình đi bộ ngẫu nhiên được sử dụng cho IntCal04 và Marine04. Các đường cong mới đã được xác nhận tại Hội nghị Carbon Phóng xạ Quốc tế lần thứ 20 vào tháng 6 năm 2009 và có sẵn trong Tài liệu bổ sung tại www.radiocarbon.org.

Con người thường nghiên cứu các niên biểu của các địa điểm khảo cổ và các chuỗi địa chất bằng nhiều loại chứng cứ khác nhau, xem xét các ngày đã hiệu chỉnh bằng carbon phóng xạ, các phương pháp xác định niên đại khác và thông tin địa tầng. Nhiều nghiên cứu trường hợp riêng lẻ chứng minh giá trị của việc sử dụng các phương pháp thống kê để kết hợp các loại thông tin khác nhau này. Tôi đã phát triển một chương trình máy tính, OxCal, chạy trên Windows 3.1 (cho máy tính IBM), có khả năng thực hiện cả việc hiệu chỉnh ¹⁴C và tính toán thông tin bổ sung có thể thu được từ chứng cứ địa tầng. Chương trình có thể thực hiện việc khớp sóng tự động và tính toán phân phối xác suất cho các mẫu trong các chuỗi và pha. Chương trình được viết bằng C++ và sử dụng thống kê Bayes và lấy mẫu Gibbs cho các tính toán. Chương trình rất dễ sử dụng, cả cho việc hiệu chỉnh đơn giản và phân tích địa điểm phức tạp, và sẽ tạo ra đầu ra đồ họa từ hầu như mọi máy in.

Chúng tôi đã phát triển một phương pháp miễn dịch phóng xạ hai vị trí (IRMA) nhạy cảm và đặc hiệu cho osteocalcin của người, sử dụng osteocalcin của người làm chuẩn và hai kháng thể đơn dòng được sinh ra chống lại osteocalcin của người tinh sạch từ xương vỏ người, một kháng thể đối kháng khu vực 25–37 và một đánh dấu đối kháng chuỗi 5–13 của phân tử. Một khoảng rộng rãi các mức độ osteocalcin (lên đến 300 ng/ml) có thể được đo với độ nhạy là 0.4 ng/ml. Hệ số biến thiên trong và giữa các thử nghiệm lần lượt nhỏ hơn 4% và 6%. Tỷ lệ phục hồi của osteocalcin người từ mẫu huyết thanh dao động từ 96 đến 103%. IRMA cho thấy mối quan hệ tuyến tính với các mẫu được pha loãng theo chuỗi trong một khoảng rộng các mức osteocalcin huyết thanh, ngay cả ở những bệnh nhân suy thận mạn tính đang chạy thận. Sự cạn kiệt huyết thanh trong osteocalcin toàn phần cho thấy IRMA phát hiện, bên cạnh peptide nguyên vẹn, một mảnh giữa N-terminal lớn đại diện cho khoảng 50% tổng mức osteocalcin trong các cá thể bình thường và bệnh nhân mắc bệnh Paget, và lên đến 75% ở bệnh nhân suy thận mạn tính. Mảnh lớn này, trước đây chưa được nhận biết vì không thể phân biệt với osteocalcin nguyên vẹn với sắc ký gel, không được tạo ra trong ống nghiệm bằng cách ủ huyết thanh lên đến 26 giờ. Chúng tôi đã đo osteocalcin trong huyết thanh của 309 người trưởng thành khỏe mạnh (180 nam và 129 nữ, độ tuổi từ 20–95), 36 bệnh nhân mắc bệnh Paget, 12 bệnh nhân có cường tuyến giáp nguyên phát, 70 bệnh nhân suy thận mạn tính đang chạy thận, và 10 bệnh nhân đang điều trị bằng corticosteroid, đồng thời với IRMA người và một phương pháp miễn dịch phóng xạ (RIA) truyền thống dựa trên thuốc thử bò. Một mối tương quan chặt chẽ (r = 0.889) được quan sát giữa hai xét nghiệm trong quần thể bình thường, nhưng các giá trị thu được bằng IRMA cao hơn khoảng ba lần (trung bình 23.3 ± 10.5 so với 7.5 ± 3.4 ng/ml) so với những giá trị thu được bằng RIA. Khi báo cáo dưới dạng giá trị Z, tức là số độ lệch chuẩn so với trung bình bình thường dự đoán đã điều chỉnh theo giới tính và tuổi tác, hai xét nghiệm này (IRMA và RIA) cho kết quả đồng nhất ở bệnh nhân mắc bệnh Paget (4.05 ± 6.21 so với 2.41 ± 2.53), cường tuyến giáp nguyên phát (4.14 ± 7.17 so với 2.13 ± 2.28), suy thận mạn tính (25.32 ± 24.49 so với 6.93 ± 5.48), và điều trị glucocorticoid (-1.48 ± 0.78 so với −1.11 ± 0.57). Tuy nhiên, IRMA nhạy cảm hơn khi phân biệt với các đối chứng ở tất cả các bệnh lý xương chuyển hóa này vì các giá trị tuyệt đối của điểm Z trung bình với IRMA cao hơn đáng kể so với những giá trị thu được với RIA (p < 0.05–0.0001). Chúng tôi kết luận rằng IRMA osteocalcin mới đặc hiệu cho người này có thể nhạy cảm hơn so với RIA bò trong việc điều tra lâm sàng các bệnh lý xương chuyển hóa.

Những thí nghiệm thực địa dài hạn của Rothamsted, bắt đầu hơn 150 năm trước, cung cấp vật liệu độc đáo để nghiên cứu chu kỳ carbon trong tầng đất dưới bề mặt. Tổng hợp carbon hữu cơ, ¹⁴C và ¹³C đã được đo trên các hồ sơ đất từ những thí nghiệm này, trước và sau các thử nghiệm bom nhiệt hạch vào giữa thế kỷ 20. Bốn hệ thống quản lý đất đối nghịch đã được lấy mẫu: đất trồng hàng năm cho lúa mì mùa đông; rừng tái sinh trên đất chua; rừng tái sinh trên đất canxi; và đồng cỏ cũ. Tuổi trung bình của carbon phóng xạ từ tất cả các mẫu trước khi thử nghiệm bom trên đất trồng là 1210 năm (0–23 cm), 2040 năm (23–46 cm), 3610 năm (46–69 cm) và 5520 năm (69–92 cm). Carbon phóng xạ từ thử nghiệm bom nhiệt hạch có mặt ở toàn bộ hồ sơ trong tất cả các mẫu sau bom, mặc dù dưới 23 cm số lượng thấp và các phép đo carbon phóng xạ trước và sau khi thử nghiệm bom thường không khác biệt đáng kể. Giá trị δ¹³C tăng xuống dưới mặt cắt, từ −26.3‰ (lớp 0–23 cm, trung bình của tất cả các phép đo) đến −25,2‰ cho lớp 69–92 cm. Tỷ lệ C/N giảm theo độ sâu trong hầu hết các hồ sơ được lấy mẫu. Ngoại trừ các lớp đất bề mặt (0–23 cm) từ đồng cỏ cũ, phương trình hyperbola m = 152.1 − 2341/(1 + 0.264n) cung cấp độ khớp chặt chẽ với dữ liệu carbon phóng xạ từ tất cả các độ sâu, thời gian lấy mẫu và các địa điểm đã thử nghiệm, trong đó n là hàm lượng carbon hữu cơ của đất, tính bằng tấn/ha⁻¹, và m là hàm lượng carbon phóng xạ của đất, trong các đơn vị Δ¹⁴C, đã được điều chỉnh cho các biến đổi của lớp đất theo thời gian. Các loại đất đồng cỏ khác biệt gần như chắc chắn chứa than: một trong số chúng đã được chứng minh bằng ¹³C‐NMR để chứa 0.82% carbon than. Trong Phần 2 (số này) của cặp bài báo này, các phép đo carbon phóng xạ và tổng hợp carbon này được sử dụng để phát triển và kiểm tra một mô hình mới cho chu trình của carbon hữu cơ trong tầng đất dưới bề mặt.