【正文】 AMS測定 DNA加合物－－致癌機理研究 癌癥是通過遺傳變異開始的，癌癥的可遺傳性是生物體中遺傳密碼－－ DNA的變異和改變的結果。 通常，人們探測和測量生物系統(tǒng)中的化學分子是用放射性 14C或 3H標記該化學分子，并記錄標記分子的衰變數(shù)。如果要測量104個 β 計數(shù)，就需要 12小時。這種研究要建立化學劑量與生物效應間的相應關系－－ Doseresponse model。 A M S AMS在生命科學中的應用 我們從兩個方面介紹： 基礎研究優(yōu)勢 臨床應用前景 ?癌癥研究：測定 DNA 加合物 ?藥物動力學研究：新藥和藥物療效的測量 ?高靈敏度放射免疫分析法 ?DNA排序 (DNA Sequencing) ?染色體毒性研究 ?發(fā)展 14C虧損宿主（ Developing 14CDeficient Hosts) ?蛋白質(zhì)化學 ?受體綁定 (Receptor Binding） ?長壽命同位素的新應用 AMS在生命科學的 A M S AMS在生物醫(yī)學基礎性研究中的應用 生物有機體是生物分子的復雜混合物，因此，探測這些分子或它們的濃度的變化對人類了解生物體和處理它的疾病是非常重要的。 M. Zreda等通過美國 Hebgen Lake斷層陡坡上 36Cl暴露年齡的測定，揭示了多次史前地震發(fā)生的時間。 ?36Cl的生成率和地表分布已知。 A M S 朝代 王 年代 (公元前 ) 夏 禹 2070— 1600 啟 太康 仲康 相 少康 予 槐 芒 泄 不降 扃 廑 孔甲 皋 發(fā) 癸 朝代 王 年代 (公元前 ) 商前期 湯 1600— 1300 太丁 外丙 中壬 太甲 沃丁 太庚 小甲 雍己 太戊 中丁 外壬 河 (顫 字去掉 頁 )甲 祖乙 祖辛 沃甲 祖丁 南庚 陽甲 盤庚 (遷殷前 ) 夏商周斷代工程 AMS在考古學中的應用 A M S 夏商周斷代工程 AMS在考古學中的應用 A M S 朝代 王 年代 (公元前 ) 年數(shù) 商后期 盤庚 (遷殷后 ) 1300— 1251 50 小辛 小乙 武丁 1250— 1192 59 祖庚 1191— 1148 44 祖甲 廩辛 康丁 武乙 1147— 1113 35 文丁 1112— 1102 11 帝乙 1101— 1076 26 帝辛 (紂 ) 1075— 1046 30 朝代 王 年代 (公元前 ) 年數(shù) 西周 武王 1046— 1043 4 成王 1042— 1021 22 康王 1020— 996 25 昭王 995— 977 19 穆王 976— 922 55(共王當年改元 ) 共王 922— 900 23 懿王 899— 892 8 孝王 891— 886 6 夷王 885— 878 8 厲王 877— 841 37(共和當年改元 ) 共和 841— 828 14 宣王 827— 782 46 幽王 781— 771 11 工程為我國公元前 841年以前的歷史，建立起 1200多年的三代年代框架，填補了我國古代紀年中的一段空白，為繼續(xù)探索中華文明起源，揭示五千年文明史起承轉(zhuǎn)合的發(fā)展脈絡，打下了基礎。（保護工藝學） 1988年，羅馬教廷同意對裹尸布進行放射性碳年份測試。 多核素用的西安加速器質(zhì)譜儀 A M S Sol i d G raphi t e 14C/12C 3 x 10 15 ( 5 x 10 16) ? 0. 3% ( 0 .2%) at ~ 1 0 12 1 x 10 15 ( 3 x 10 16) 13C/12C ? 0. 2% ( 0 .07 %) CO 2 gas 14C/12C 3 x 10 14 % ( 0. 3%) at ~10 12 B eryl i um 10B e/9Be 3 x 10 15 ( 1 x 10 15) ? 3 % ( 2 %) at ~ 10 12 A l um i num 26A l /27Al 5 x 10 15 ( 2 x 10 15) ? 4 % ( 2 %) at ~ 10 11 Iodi ne 129I/127I 1 x 10 13 ( 2 x 10 14) ? 2% ( 0. 7%) at ~ 10 10 西安 AMS計劃達到的探測指標 A M S 三、 AMS的應用現(xiàn)狀與前景 A M S 1. AMS發(fā)展 A M S ?1937年核物理學家在探測夸克的實驗中偶然發(fā)現(xiàn)用加速器作為質(zhì)譜分析 ?四十年后（廿世紀七十年代末）在回旋加速器和串列加速器上開始 AMS研究 ?現(xiàn)在，全世界近五十臺 AMS中，幾乎全部采用基于串列加速器的 AMS ?最初，在原來用作核物理研究的串列加速器上部分時間作 AMS研究 ?后來，對這類串列加速器進行改造，專門用作 AMS應用 ?同時，出現(xiàn)了商品化的 3MV和 5MV的 AMS設備（ NEC和 HVEE） ?現(xiàn)在， AMS向小型化發(fā)展，出現(xiàn)了 Compact AMS A M S 2. AMS的兩大特點 A M S AMS的最大特點－－超高靈敏度 AMS探測的豐度靈敏度在 1012～ 1015范圍 相當于探測極限達到 1018～ 1021摩爾 即能在千萬億個原子中把含量只有一個的放射性核素原子探測到。 A M S 現(xiàn)在全世界近 50臺 AMS設備中 90％以上是探測 14C； 10Be的探測正在逐漸增加； 較多的 AMS設備都計劃測量 14C、 10Be、 26Al和 129I； 若干高能 AMS設備還測量 36Cl、 41Ca； 少數(shù) AMS設備測量其他重元素 ； 當然， AMS也可用來測量穩(wěn)定同位素。 損失的能量與原子序數(shù)的平方成正比（ BetheBlock公式）： EZdxdE 2~氣體電離探測器 異丁烷iC4H10 20 mbar E － 帶電粒子初始能量 Z － 帶電粒子原子序數(shù) A M S 14C 計數(shù) A M S 10Be 10B 探測器中 10Be的干擾 10B基本被分開 A M S 7. 控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 高級控制 低級控制 用戶界面 自動化控制模塊 數(shù)據(jù)處理模塊 數(shù)據(jù)獲取和控制模塊 提供接口模塊 A M S 信號傳輸使用獨立的光纖 A M S 14C測量方法 A M S BeO 化學 處理 使 B 含量 降到 最低 Be1+， 2+， 3+ B1+， 2+， 3+ 探 測 器 B損失 2500倍 Be損失 5倍 =500倍 10Be測量方法 Orsay（法）實驗室的 10Be測量思路：不同于一般 AMS中加速三價 Be離子，它加速二價 Be離子，并通過一個碳箔變成 3價離子，使本底 10B離子相對 10Be離子降低了 500倍 *，得到 10Be探測靈敏度為 3 1015。 30o磁鐵 A M S 6. 氣體電離探測器 A M S 帶電粒子與探測器中氣體分子碰撞后，產(chǎn)生電子，損失能量。 Mag Radius : 1200 mm Max. mag. field : T Weight : 8 ton A M S 65o靜電偏轉(zhuǎn)板 高色散性使 10Be與 10B兩種離子在探測器入口處分離開 ，這就大大減少了進入探測器的 10B干擾。 本系統(tǒng)有兩塊二極磁鐵和一個 65o靜電偏轉(zhuǎn)板組成。 T型鋼筒的垂直段是提供高壓電極電荷的 35kHz Cockroft型高頻高壓電源。 A M S 鋼筒與高氣壓絕緣 為了縮小 3MV加速器的尺寸，又防止高壓擊穿。 高壓電源 NEC Pelletron 輸電鏈 A M S HVEE Tandtron 高頻高壓電源 為了得到 3MV端電壓，商品化的設備有兩種向高壓電極輸送電荷的模式。如果我們選用＋ 3價離子（ 14C3+）就很容易把分子離子 12CH13CH分離掉。 在 AMS中，剝離器還用作抑制分子離子的干擾本底。西安 AMS只用氣體剝離器。 加速管內(nèi)部特殊設計的電場和磁場可以把加速管內(nèi)部因碰撞、散射、場致發(fā)射等產(chǎn)生的次級電子盡快偏離而損失在管內(nèi)壁，不致產(chǎn)生強 X射線 . 故本加速器運行時，