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工具实验计算

放射性同位素衰变计算器(³²P / ³⁵S / ¹²⁵I / ³H 剩余活度)

按半衰期算出参考日之后还剩多少活度、要多取几倍体积才等效,并给出剩一半、四分之一、一成各需要多少天。

50%100%³²P¹²⁵I³⁵S14306090
同样放 14 天:³²P 只剩 50.6%,¹²⁵I 还有 85%,³⁵S 有 89%。³²P 的半衰期只有 14.268 天,订一支放两周就掉一半——而瓶签上印的是参考日的活度,不是你手上这一天的。标记效率对不上、信号偏弱,很多时候就差在这十几天上。

订的时候是 1 mCi,两周后用的时候还剩多少?

³²P 的半衰期是 14.268 天。也就是说,订一支放两周,剩一半。 而瓶签上印的活度是参考日(reference date)那天的值,不是你手上这一天的。

标记效率对不上、信号偏弱、曝光时间不够——很多时候不是操作问题, 是没把这十几天的衰变算进去。

公式

A(t) = A₀ × 2^(−t / t½)
λ = ln2 / t½        (衰变常数,A(t) = A₀·e^(−λt) 与上式等价)

t 和 t½ 单位要一致。剩余比例只取决于经过了几个半衰期,与初始活度无关。

可以验算:³²P 正好放满一个半衰期(14.268 天)剩 50.00%; 放 14 天剩 50.66%;放一个月(2.10 个半衰期)剩 23.28%, 要拿到同样的活度得多取 4.29 倍体积。

常用同位素的半衰期

同位素 半衰期 典型用途
³²P 14.268 天 末端标记、Southern/Northern、激酶测定
³⁵S 87.4 天 蛋白代谢标记、测序(旧法)
¹²⁵I 59.4 天 蛋白碘标、放免
³H 12.32 年 代谢标记、受体结合

这四个都能查到出处(¹²⁵I 那个数就印在 Nordion 的产品数据表上)。 ¹⁴C、³³P 这些本工具不给预设——我没找到能直接引用的一手数据, 与其填一个来路不明的数,不如让你照说明书填自定义半衰期。

几个直觉容易错的地方

「过期」不是二元的。 放一个半衰期剩 50%,两个剩 25%,三个剩 12.5%。 ³²P 放一个月(约 2.1 个半衰期)还剩约 23%——不是不能用, 是同样的实验要多加四倍的量,或者接受信号弱四倍。

比活度(specific activity)也在衰变。 标记物的 Ci/mmol 随时间下降, 因为分子还在、放射性没了。按旧比活度算摩尔量会高估热分子的比例。

衰变不可逆也停不下来。 冻存、避光都不影响半衰期—— 它只取决于核素本身,和温度、化学状态、稀释都无关。

相关工具

浓度与体积的常规换算见 摩尔浓度计算稀释计算

半衰期取自公开的核素数据与厂商产品数据表;¹²⁵I 的 59.4 天见 Nordion 的 Sodium Iodide (I-125) 产品说明。

常见问题

瓶签上写的活度是哪天的?

是**参考日(reference date)**那天的,不是你拿到手或者开始用的那天。³²P 的半衰期只有 14.268 天,从参考日到你上机往往已经过去一两周,剩余活度可能只有标称的一半。标记效率对不上、信号偏弱、曝光时间不够,很多时候不是操作问题,是没把这十几天算进去。

放了一个月的 ³²P 还能用吗?

能用,但要知道自己在用什么。一个月约 2.1 个半衰期,剩约 23%——想拿到同样的放射性活度,得多取约 4.3 倍体积。「过期」不是二元的:放一个半衰期剩 50%、两个剩 25%、三个剩 12.5%,是连续下降而不是某天突然作废。本工具会把要多取的倍数直接算出来。

比活度也会变吗?

会,而且这一点最容易漏。比活度(Ci/mmol)随时间下降,因为分子还在、放射性没了。按旧比活度去算摩尔量,会高估「热」分子在总分子里的比例——做定量或者算标记效率时这会直接算错。

冻存能不能让它衰变慢一点?

不能。半衰期只取决于核素本身,和温度、化学状态、稀释、避光都无关。−80 °C 保存的意义是保住化学稳定性和标记物的完整性,不是保住放射性。

为什么没有 ¹⁴C 和 ³³P 的预设?

因为我没找到能直接引用的一手数据。工具里给的四个(³²P 14.268 天、³⁵S 87.4 天、¹²⁵I 59.4 天、³H 12.32 年)都能查到出处,其中 ¹²⁵I 那个数就印在 Nordion 的产品数据表上。与其填一个来路不明的数,不如让你照手上试剂的说明书填自定义半衰期——式子是一样的,A(t) = A₀ × 2^(−t/t½)。

t 和 t½ 的单位要一致吗?

要。本工具统一用**天**,³H 的 12.32 年已经换算成 4499.4 天。剩余比例只取决于经过了几个半衰期,所以只要两个量同单位,用天、小时还是年都得到同一个答案。

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