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RÉSUMÉ
La radioactivité offre la possibilité de suivre des molécules présentes en très faible concentration depuis leur lieu de production jusqu’à celui de leur action, d’isoler les récepteurs et d’étudier la transmission du message à l’intérieur des cellules. Ainsi le radiomarquage d'une molécule a deux applications principales en biologie : la radio-immunoanalyse ou l’autoradiographie. Cet article présente les différentes étapes que doit suivre un biologiste pour réaliser ce radiomarquage.
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Lire l’articleAuteur(s)
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François BOURREL : Docteur en pharmacie - Diplômé de l’Institut national des sciences et techniques nucléaires - du Commissariat à l’énergie atomique (INSTN-CEA) - Attaché des Hôpitaux de Toulouse
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Philippe COURRIÈRE : Professeur de biophysique, UFR de pharmacie, Toulouse - Biologiste des centres de lutte contre le cancer
INTRODUCTION
Le développement de la biologie au cours du XXe siècle a très largement reposé sur l’exploitation des propriétés du noyau atomique et des rayonnements. Les différents isotopes d’un atome possèdent la même structure électronique, et par conséquent les mêmes propriétés chimiques et donc biologiques. De plus, les atomes radioactifs peuvent être détectés, localisés et même dosés à distance par le rayonnement qu’ils émettent.
Dès 1944, Frédéric Joliot, Robert Courrier, Alain Horeau et Pierre Sue réalisaient au Collège de France la première synthèse d’une hormone marquée par un radioélément artificiel, la thyroxine marquée par de l’iode 131.
Seule la radioactivité artificielle a donné la possibilité de suivre ces molécules présentes en très faible concentration depuis leur lieu de production jusqu’à celui de leur action, d’isoler les récepteurs et d’étudier la transmission du message à l’intérieur des cellules.
L’invention du cyclotron et la découverte de la radioactivité artificielle ont alors permis d’étendre considérablement les possibilités de marquage de molécules organiques par d’autres radio-isotopes (iode 125, tritium, carbone 14, soufre 35, phosphore 32...).
Les auteurs ont rassemblé dans cet article les différentes étapes que doit suivre un biologiste désireux de réaliser le radiomarquage d’une molécule destinée à deux applications : la radio-immunoanalyse ou l’autoradiographie.
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Définitions. Rayonnements. Radioprotection
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2. Radionucléides utilisés en biologie médicale et obtention des molécules marquées
Les radionucléides suivants sont cités par ordre d’importance d’utilisation.
2.1 Émetteurs gamma
Les caractéristiques des principaux émetteurs γ sont données dans le tableau 1.
HAUT DE PAGE
La majorité des applications biologiques utilisant des radio-isotopes émetteurs γ sont réalisées avec l’iode 125. C’est pour cette raison que nous nous attacherons à détailler les caractéristiques et propriétés de l’iode 125.
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Production
Il provient généralement du bombardement du xénon par des neutrons dans un collisionneur.
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Caractéristiques spectrales
La période radioactive (59,7 j), la nature et l’énergie des rayon-nements émis (γ et X) lors de désintégration font de l’iode 125 le marqueur de choix pour les immunodosages ([P 3 361], § 3) : facilité de détection et contraintes de radioprotection minimisées (irradiation faible, stockage des déchets en décroissance). L’iode 125 se désintègre par capture électronique en tellure 125. Le retour du niveau excité au niveau fondamental du
se traduit par l’émission d’un rayonnement γ de 35,5 keV. Le réarrangement électronique qui fait suite à la capture électronique se traduit par une émission de rayons X (Kβ à 31,7 et 30,9 keV ; Kα à 27,3 keV) (figure 2).
Le cobalt 57 a été utilisé dans les techniques de double marquage mettant à profit la différence énergétique du pic photoélectrique du 57Co...
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