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Radioautography in the Study of Radioisotopically-Tagged Substances in Insect Control; L'autoradiographie dans l'etude de substances marquees au moy en de radioisotopes utilisees dans la lutte contre les insectes; Primenenie radioavtografii pri izuchenii substantsij, mechennykh radioizotopami, v bor'be s nasekomymi; La autorradiografia en el estudio de las sustancias marcadas con radioisotopos utilizadas en la lucha contra los insectos

Conference:

Abstract

In return for a relatively small expenditure of effort, the newer, simplified techniques of radioautography offer great sensitivity and precision at the microscopic level in many phases of the investigations of singly or doubly radioisotopically-tagged insecticides: e.g., uptake, translocation, metabolism and determination of residues in insects, plants and animals. The physiology and biochemistry of irradiated Insects are other phases which can be studied by radioautography. Radiation effects on the generative organs, especially, are being studied with tritiated thymidine. Whereas counting techniques yield gross information on the presence and quantity of radioisotopes, radioautography can provide information on actual sites of deposition in tissues or even parts of cells. This resolution is available on ordinary permanent histological preparations, in contrast to counting techniques in which accuracy of counting demands the destruction of the sample. Standard radioautography is especially useful for conveniently following fractional microcurie amounts of very weak emitters such as radiocarbon (C{sup 14)} and tritium (H{sup 3}), as opposed to the very expensive, highly sophisticated apparatus which is required for counting techniques when very weak emitters are employed. The technique places no restriction on the isotope used for labelling, since even the radiation from tritium and C{sup 14} will register on  More>>
Authors:
Joftes, D. L. [1] 
  1. New England Deaconess Hospital, Boston, MA (United States)
Publication Date:
Sep 15, 1963
Product Type:
Conference
Resource Relation:
Conference: Symposium on the Use and Application of Radioisotopes and Radiation in the Control of Plant and Animal Insect Pests, Athens (Greece), 22-26 Apr 1963; Other Information: 18 refs.; Related Information: In: Radiation and Radioisotopes Applied to Insects of Agricultural Importance. Proceedings of the Symposium on the Use and Application of Radioisotopes and Radiation in the Control of Plant and Animal Insect Pests| 526 p.
Subject:
60 APPLIED LIFE SCIENCES; ACCURACY; AUTORADIOGRAPHY; BIOCHEMISTRY; BIOLOGICAL RADIATION EFFECTS; CARBON; CARBON 14; COUNTING TECHNIQUES; EMULSIONS; HISTOLOGICAL TECHNIQUES; HYDROGEN; INERT ATMOSPHERE; INSECTICIDES; INSECTS; LABELLING; NUCLEAR EMULSIONS; PLANTS; STAINS; STANDARDS; THYMIDINE; TRITIUM
OSTI ID:
22100722
Research Organizations:
International Atomic Energy Agency, Vienna (Austria); Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome (Italy)
Country of Origin:
IAEA
Language:
English
Other Identifying Numbers:
Other: ISSN 0074-1884; TRN: XA13R0282058770
Submitting Site:
INIS
Size:
page(s) 155-167
Announcement Date:
Jun 06, 2013

Conference:

Citation Formats

Joftes, D. L. Radioautography in the Study of Radioisotopically-Tagged Substances in Insect Control; L'autoradiographie dans l'etude de substances marquees au moy en de radioisotopes utilisees dans la lutte contre les insectes; Primenenie radioavtografii pri izuchenii substantsij, mechennykh radioizotopami, v bor'be s nasekomymi; La autorradiografia en el estudio de las sustancias marcadas con radioisotopos utilizadas en la lucha contra los insectos. IAEA: N. p., 1963. Web.
Joftes, D. L. Radioautography in the Study of Radioisotopically-Tagged Substances in Insect Control; L'autoradiographie dans l'etude de substances marquees au moy en de radioisotopes utilisees dans la lutte contre les insectes; Primenenie radioavtografii pri izuchenii substantsij, mechennykh radioizotopami, v bor'be s nasekomymi; La autorradiografia en el estudio de las sustancias marcadas con radioisotopos utilizadas en la lucha contra los insectos. IAEA.
Joftes, D. L. 1963. "Radioautography in the Study of Radioisotopically-Tagged Substances in Insect Control; L'autoradiographie dans l'etude de substances marquees au moy en de radioisotopes utilisees dans la lutte contre les insectes; Primenenie radioavtografii pri izuchenii substantsij, mechennykh radioizotopami, v bor'be s nasekomymi; La autorradiografia en el estudio de las sustancias marcadas con radioisotopos utilizadas en la lucha contra los insectos." IAEA.
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title = {Radioautography in the Study of Radioisotopically-Tagged Substances in Insect Control; L'autoradiographie dans l'etude de substances marquees au moy en de radioisotopes utilisees dans la lutte contre les insectes; Primenenie radioavtografii pri izuchenii substantsij, mechennykh radioizotopami, v bor'be s nasekomymi; La autorradiografia en el estudio de las sustancias marcadas con radioisotopos utilizadas en la lucha contra los insectos}
author = {Joftes, D. L.}
abstractNote = {In return for a relatively small expenditure of effort, the newer, simplified techniques of radioautography offer great sensitivity and precision at the microscopic level in many phases of the investigations of singly or doubly radioisotopically-tagged insecticides: e.g., uptake, translocation, metabolism and determination of residues in insects, plants and animals. The physiology and biochemistry of irradiated Insects are other phases which can be studied by radioautography. Radiation effects on the generative organs, especially, are being studied with tritiated thymidine. Whereas counting techniques yield gross information on the presence and quantity of radioisotopes, radioautography can provide information on actual sites of deposition in tissues or even parts of cells. This resolution is available on ordinary permanent histological preparations, in contrast to counting techniques in which accuracy of counting demands the destruction of the sample. Standard radioautography is especially useful for conveniently following fractional microcurie amounts of very weak emitters such as radiocarbon (C{sup 14)} and tritium (H{sup 3}), as opposed to the very expensive, highly sophisticated apparatus which is required for counting techniques when very weak emitters are employed. The technique places no restriction on the isotope used for labelling, since even the radiation from tritium and C{sup 14} will register on the nuclear emulsion. In fact, tritium and C{sup 14} (which are desirable since nearly every insecticide will contain carbon and hydrogen) have the advantage of yielding high-resolution radioautograms and have long half-lives, so that if very long exposure times are necessary, there would be no difficulty. Long exposure times may be required since only tiny amounts of radioactivity, even of high-specific-activity insecticides, can be expected to be taken up. It is necessary to be certain that the insecticides are tagged at such a point in the molecule that the radioactive tag remains bound to the moiety which it is desired to study. Once the insecticide has been taken up or administered, the specimen preparation follows standard histological techniques of fixation, embedding, cutting and attaching to glass slides. The tissues can then be deparaffinized and hydrated and are then ready for application of the nuclear emulsion. If the radioactive compounds in the tissues are in a soluble state, freeze-drying techniques can be used to prevent loss or mobilization of the radioisotope. Dry-emulsion can be used for these preparations. Staining can be done either before or after application of die nuclear emulsion, depending on the nature of the stain desired. In general, it is preferable to stain after the emulsion has been applied and photographically processed. With sufficiently energetic isotopes, whole mounts of plants or plant parts can be radioautographed, in which case histological preparation can be eliminated; the part to be radioautographed is simply compressed with the film in a plant press or other suitable device. The most convenient method of applying nuclear emulsions to histological preparations is to dip them into melted bulk emulsion in the dark and then clean the bottom of the slide. The slides are then placed in a dark chamber, in a dry, inert atmosphere and allowed to expose for a time which must be empirically determined. At the expiration of this period, the slides are photographically processed and thoroughly washed and coverslips are mounted. The slides are then ready for study just as regular histological specimens at all magnifications. A slight upward adjustment of the focus brings into view the radioautographic pattern which can be thus easily studied in relation to the tissue. The recommended techniques and the simple, generally available laboratory equipment required are described. (author) [French] Les nouvelles techniques simplifiees d'autoradiographie - d'une application relativement facile - sont tres sensibles et precises au niveau microscopique dans de nombreuses phases des recherches sur les insecticides marques au moyen de un ou deux radioindicateurs: recherches sur l'absorption, la translocation, le metabolisme et les residus chez les insectes, les vegetaux et les animaux. L'autoradiographie peut aussi servir a etudier la physiologie et la biochimie d'insectes irradies. On etudie notamment les effets des rayonnements sur les organes reproducteurs au moyen de thymidine tritiee. Alors que les methodes de comptage fournissent des renseignements approximatifs sur la presence et la quantite de radioisotopes, l'autoradiographie permet d'obtenir des donnees sur l'emplacement exact du depot dans les tissus, voire dans des parties de cellules. Cette determination peut se faire sur des preparations histologiques normales permanentes, alors que les methodes de comptage impliquent la destruction de l'echantillon pour obtenir des resultats exacts. L'autoradiographie courante est particulierement utile pour suivre des quantites de l'ordre d'une fraction de microcurie d'emetteurs tres faibles tels que le radiocarbone ({sup 14}C) et le tritium ({sup 3}H) ; le comptage des memes emetteurs exige des appareils tres couteux et hautement perfectionnes. L'autoradiographie n'exclut l'usage d'aucun radioisotope pour le marquage puisque meme les rayonnements de {sup 3}H et de {sup 14}C impressionnent l'emulsion nucleaire. En fait, {sup 3}H et {sup 14}C (qui sont particulierement interessants du fait que tous les insecticides contiennent du carbone et de l'hydrogene) ont l'avantage de donner des autoradiogrammes a haute resolution et d'avoir de longues periodes; il s'ensuit qu'il n'y a pas de difficultes lorsqu'un tres long temps d'exposition est necessaire. C'est souvent le cas, parce que meme pour des insecticides ayant une forte activite specifique, les quantites de radioactivite que l'on peut esperer absorber sont generalement tres faibles. Il faut veiller a ce que l'insecticide soit marque en un point de la molecule tel que le radioindicateur demeure lie a la portion que l'on desire etudier. Une fois que l'insecticide a ete absorbe ou administre, on prepare les echantillons en appliquant les methodes histologiques courantes: fixation, enrobage, decoupage et pose sur lamelle de verre. Les tissus sont ensuite deparaffines et hydrates; ils sont alors prets pour l'application de l'emulsion nucleaire. Si les composes radioactifs se trouvent a l'etat soluble dans les tissus, on peut faire appel, aux methodes de dessication par congelation pour eviter toute perte ou tout mouvement du radioisotope* Des films a emulsion seche peuvent etre utilises pour ces preparations. La coloration peut etre faite avant ou apres application de l'emulsion nucleaire, selon la nature de la couleur desiree. Il est preferable, en general, que la coloration intervienne apres l'application et le traitement photographique de l'emulsion. Si l'on utilise des radioisotopes ayant une energie suffisante, on peut proceder a l'autoradiographie de plantes entieres ou de parties de plantes, et supprimer ainsi la preparation histologiquee; la partie a autoradiographier est simplement comprimee avec le film dans une presse ou dans tout autre appareil approprie. La methode la plus pratique pour appliquer les emulsions nucleaires aux preparations histologiques consiste a plonger l'echantillon dans une emulsion fondue et a nettoyer ensuite la partie inferieure de la lamelle. Les lamelles sont ensuite placees en chambre noire, dans une atmosphere seche et inerte, et exposees pendant une duree qui doit etre determinee empiriquement. Apres quoi, elles font l'objet d'un traitement photographique, sont soigneusement lavees et revetues d'une protection. On peut alors les etudier comme des echantillons histologiques normaux, avec le grossissement voulu. Un leger deplacement du foyer vers le haut permet de voir l'autoradiographie, que l'on peut ainsi facilement etudier en regard du tissu. Le memoire decrit en detail les methodes recommandees ainsi que le materiel necessaire, qui est simple et dont disposent generalement les laboratoires. (author) [Spanish] Las nuevas tecnicas autorradiograficas simplificadas requieren cierto esfuerzo pero permiten obtener una gran sensibilidad y exactitud al nivel microscopico en el estudio de los insecticidas marcados con uno o dos radioisotopos, y, en particular, en el de la absorcion, traslocacion, metabolismo y determinacion de residuos en plantas, insectos y los animales.' Con ellas se pueden estudiar tambien la fisiologia y la bioquimica de los insectos irradiados. Se estan investigando con timidina tritiada los efectos de las radiaciones sobre los organos reproductores. Las tecnicas de recuento dan informacion general sobre la presencia y la cantidad de los radioisotopos, mientras que la autorradiografia proporciona datos sobre el lugar exacto de fijacion en los tejidos e incluso en partes de la celula. Este poder de resolucion se alcanza con preparados histologicos ordinarios que pueden conservarse, contrariamente a lo que sucede con las tecnicas de recuento que exigen, si se quiere lograr mayor exactitud, la destruccion de la muestra. La autorradiografia corriente es particularmente util para analizar por metodos muy sencillos fracciones de microcurie de emisores muy debiles como el radiocarbono ( {sup 14}C) y el tritio ({sup 3}H), mientras que las tecnicas de recuento requieren en estos casos un instrumental muy complicado y costoso. Esta tecnica no impone limitacion alguna en cuanto a los isotopos que pueden emplearse como indicadores, porque la emulsion nuclear registra incluso las radiaciones del tritio y del {sup 14}C. En realidad, el tritio y el {sup 14}C (que son convenientes puesto que casi todos los insecticidas contienen carbono o hidrogeno) tienen la ventaja de dar autorradiografias'de elevado poder de resolucion y, como son de periodo largo, permiten tiempos de exposicion muy prolongados. Estos tiempos de exposicion pueden resultar necesarios debido a las pequenas cantidades de radiactividad que se absorben incluso empleando insecticidas de elevada actividad especifica. Es preciso cerciorarse de que el insecticida este marcado en un punto tal de la molecula que el atomo trazador permanezca ligado a la parte que se desea estudiar. Una vez absorbido o administrado el insecticida, la preparacion de las muestras se efectua siguiendo las tecnicas histologicas corrientes de fijacion, inclusion, microtomia.y colocacion sobre portaobjetos. Seguidamente se elimina la parafina y se hidratan los tejidos, que quedan asi preparados para la aplicacion de la emulsion nuclear. Si los compuestos radiactivos del tejido se encuentran en estado soluble, se pueden emplear tecnicas de liofilizacion para evitar las perdidas y el desplazamiento de los radioisotopos. Para estos preparados pueden utilizarse peliculas de emulsion seca. El tinte puede efectuarse antes o despues de aplicar la emulsion nuclear, segun el tipo de coloracion que se desee obtener. En general es preferible efectuar la operacion despues de haber aplicado y revelado la emulsion. Si se emplean isotopos de energia suficiente, es posible autorradiografiar plantas enteras o partes de plantas, en cuyo caso se evita la preparacion histologica; la parte que se desee autorradiografiar se comprime con la pelicula en una prensa o en otro dispositivo adecuado. El metodo mas conveniente para aplicar las emulsiones nucleares a los preparados histologicos consiste en introducirlas en la emulsion fundida y limpiar despues el reverso del portaobjetos; evidentemente esta operacion tiene que efectuarse en la oscuridad. Los preparados se colocan en una camara oscura, de atmosfera seca e inerte, y se exponen durante un tiempo que se determina empiricamente. Transcurrido este tiempo, la emulsion se revela, se lava cuidadosamente y se colocan los cubreobjetos. Los portaobjetos pueden entonces estudiarse en cualquier ampliacion, como loe preparados histologicos corrientes. Un ligero desplazamiento ascendente del foco pone de relieve los detalles de la autorradiografia que, de este modo, se puede estudiar en relacion con el tejido. En la memoria se describen en detalle las tecnicas recomendadas y el sencillo equipo necesario, que suele encontrarse en todos los laboratorios. (author) [Russian] Pri otnositel'no nebol'shikh zatratakh truda bolee novye,uproshchenie metody radioavtografii obespechivayut bol'shuyu chuvstvitel'nost' i tochnost' na mikroskopicheskom urovne vo mnogikh fazakh issledovanij odnokratno i dvukhkratno mechennykh radioizotopami insektitsidov, naprimer pri issledovanii pogloshcheniya, peremeshcheniya, metabolizma i opredelenii ostatkov insektitsidov v rasteniyakh, u nasekomykh i tavotnykh. Fiziologiya i biokhimiya obluchennykh nasekomykh yavlyayutsya drugimi oblastyami primeneniya radioavtografii. Vozdejstvie oblucheniya, osobenno na generativnye organy, izuchaetsya s pomoshch'yu mechennogo tritiem timidina. V to vremya kak metody scheta dayut mnogo informatsii o nalichii i kolichestve radioizotopov, s pomoshch'yu radioavtografii mozhno poluchit' dannye o fakticheskikh mestakh ikh otlozheniya v tkanyakh ili dazhe v chastyakh kletok. Poluchenie takoj razreshayushchej sposobnosti vozmozhno na obychnykh postoyannykh gistologicheskikh preparatakh, v to vremya kak pri primenenii metodov scheta dlya polucheniya tochnogo rezul'tata trebuetsya razrushenie obraztsa. Standartnaya radioavtografiya osobenno udobna dlya proslezhivaniya malykh kolichestv izotopov, sostavlyayushchikh doli mikrokyuri, ochen' slabykh izluchatelej, takikh, kak radioaktivnyj uglerod (C{sup 14}) i tritij (H{sup 3}), togda kak dlya rabot s ochen' slabymi izluchatelyami s primeneniem metodov scheta trebuyutsya ochen' dorogie i slozhnye pribory. Metod ne imeet ogranichenij v otnoshenii izotopov, primenyaemykh dlya mecheniya, tak kak dazhe izlucheniya tritiya i C''1''4 budut fiksirovat'sya na yadernoj fotoehmul'sii. Dejstvitel'no, tritij i C''1''4 (kotorye zhelatel'ny, poskol'ku pochti kazhdyj insektitsid budet soderzhat' uglerod i vodorod) imeyut to preimushchestvo, chto dayut radioavtogrammy s vysokoj razreshayushchej sposobnost'yu i imeyut bol'shoj period poluraspada i poehtomu ne voznikaet trudnostej v tekh sluchayakh, kogda neobkhodim ochen' dlitel'nyj srok ehkspozitsii. Prodolzhitel'naya ehkspozitsiya mozhet potrebovat'sya, kogda predpolagaetsya nalichie ochen' nebol'shikh kolichestv radioaktivnykh veshchestv dazhe pri vysokoj udel'noj aktivnosti insektitsida. Neobkhodimo byt' uverennym v tom, chto insektitsid popadaet v tu chast' molekuly, gde radioaktivnyj indikator ostaetsya svyazannym s toj polovinoj, kotoruyu zhelatel'no izuchit'. Posle togo kak insektitsid pogloshchen ili vveden, podgotovka preparata osushchestvlyaetsya obychnymi gistologicheskimi metodami fiksatsii, zalivki, prigotovleniya srezov i nalozheniya na predmetnoe steklo. Zatem tkani mogut byt' deparafinirovany i gidratirovany, posle chego oni gotovy dlya pokrytiya yadernoj fotoehmul'siej. Esli radioaktivnye,sostavlyayushchie v tkanyakh nakhodyatsya v rastvorimom sostoyanii, to dlya izbezhaniya poteri ili mobilizatsii radioizotopa mogut byt' primeneny metody sushki zamorazhivaniem. Dlya takikh preparatov mozhno primenyat' sukhie ehmul'sionnye plenki. Okraska mozhet proizvodit'sya kak do, tak i posle primeneniya yadernoj fotoehmul'sii, v zavisimosti ot kharaktera trebuyushchejsya okraski. V obshchem, predpochtitel'nee okrashivat' posle togo, kak fotoehmul'siya nanesena i proyavlena. Pri primenenii izotopov s dostatochnoj ehnergiej izlucheniya radioaatografirovaniyu mogut podvergnut'sya rasteniya ili ikh chasti tselikom, i v ehtom sluchae gistologicheskaya obrabotka mozhet byt' isklyuchena; ta chast', kotoraya dolzhna podvergnut'sya radioavtografii, prizhimaetsya k plenke v presse dlya rastitel'nykh obraztsov ili v drugom, prigodnom dlya ehtogo ustrojstve. Naibolee udobnym metodom primeneniya yadernykh fotoehmul'sij dlya gistolicheskikh preparatov yavlyaetsya pogruzhenie ikh v rasplavlennuyu massu fotoehmul'sii v temnote i zatem ochistka nizhnej poverkhnosti predmetnogo stekla. Posle ehtogo predmetnye stekla pomeshchayutsya v temnuyu kameru s sukhoj inertnoj atmosferoj i vyderzhivayutsya tam v techenie vremeni, opredelyaemogo ehmpiricheski. Zatem predmetnye stekla proyavlyayutsya, tshchatel'no promyvayutsya, i na nikh nadevayutsya zashchitnye stekla. Posle ehtogo predmetnye stekla gotovy dlya issledovaniya, tochno tak zhe, kak obychnye gistologicheskie preparaty pri vsekh uvelicheniyakh. Neznachitel'noe smeshchenie fokusa vverkh vvodit v pole zreniya radioavtograficheskij obrazets, kotoryj mozhet byt' takim obrazom legko izuchen pri sravnenii s tkan'yu. Daetsya podrobnoe opisanie metodov i neobkhodimogo laboratornogo oborudovaniya. (author)}
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year = {1963}
month = {Sep}
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