激光医学

R318.5 2004010190 低强度He-Ne激光照射巨噬细胞对其免疫活性的影响=Effect of the immunocompetence in macrophages after lowintensity He-Ne laser irradiation[刊,中]/徐朝阳(华南师范大学激光生命科学研究所厂.广东,广州(510631)),谭石慈…∥光子学报.—2003,32(3).—264-266 利用新型化学发光试剂MCLA,通过光学方法,并改变激光功率和照射时间研究了低强度He-Ne激光照射巨     

离体血红细胞的活性衰变规律研究

采用光镊技术研究了离体血红细胞的动力学过程即细胞活性的变化规律。当光镊中的半导体激光器发出的高斯光束照射红细胞使其发生形变并反转,待细胞保持动态平衡后切断激光光路,得到形变血红细胞的自由回复时间,该时间长短与细胞活性相关联。通过对比被小功率He-Ne激光器持续照射和正常离体血液的活性衰变规律,结果表明,细胞活性均呈现出规律性的变化,波动之后逐渐减弱并最终趋向死亡。被激光持续照射的红细胞活性衰变较缓,即激光照射的作用延缓了红细胞的衰弱。研究结果能为细胞的活性和动力学分析提供参考,为血液疾病的临床检测和激光临床治疗提供帮助。     

单壁碳纳米管薄膜光电器件研究

制备了单壁碳纳米管薄膜光电器件,在偏压和激光器照射条件下可产生净光电流。分别研究了偏置电压、激光功率、照射位置对净光电流的影响。实验表明,激光照射薄膜中点,净光电流随着偏压的增大而增大,随激光功率的增大而趋于饱和,偏压为0.2 V,激光功率为22.7 mW时,净光电流达到0.24 μA;无偏压,激光照射薄膜不同位置时,净光电流值关于器件中心对称分布,照射两端点输出最大光电流,照射中点输出趋于“0”。经分析,在偏压和激光照射薄膜中心位置的条件下,器件因内光电效应可产生净光电流;在无偏压和激光照射的条件下,因光热电效应可产生净光电流,并建立了温度模型,根据单壁碳纳米管的热电势特性推导出了净光电流与光照位置的关系,其符合实验结果;内光电和光热电效应是光电流产生、变化的原因,在偏压和激光照射的一般条件下,净光电流应是两种效应的叠加结果。器件所具有的光电特性使其在光伏器件、光传感器有应用的潜力。     

单壁碳纳米管薄膜光电器件研究

制备了单壁碳纳米管薄膜光电器件, 在偏压和激光器照射条件下可产生净光电流。分别研究了偏置电压、激光功率、照射位置对净光电流的影响。实验表明, 激光照射薄膜中点, 净光电流随着偏压的增大而增大, 随激光功率的增大而趋于饱和, 偏压为0.2 V, 激光功率为22.7 mW时, 净光电流达到0.24 μA;无偏压, 激光照射薄膜不同位置时, 净光电流值关于器件中心对称分布, 照射两端点输出最大光电流, 照射中点输出趋于“0”。经分析, 在偏压和激光照射薄膜中心位置的条件下, 器件因内光电效应可产生净光电流;在无偏压和激光照射的条件下, 因光热电效应可产生净光电流, 并建立了温度模型, 根据单壁碳纳米管的热电势特性推导出了净光电流与光照位置的关系, 其符合实验结果;内光电和光热电效应是光电流产生、变化的原因, 在偏压和激光照射的一般条件下, 净光电流应是两种效应的叠加结果。器件所具有的光电特性使其在光伏器件、光传感器有应用的潜力。     

光动力治疗中热效应的理论分析与计算

基于Pennes传热方程，从理论上分析了光动力治疗中激光作用所引起的组织温升的变化.结果表明，激光照射在生物组织内形成热源，该热源在一维生物组织空间引起组织的温升一般随时间呈指数形式增大，随激光照射处的距离呈指数减少.激光照射生物组织产生热效应，存在一个最小阈值光剂量，仅当照射的激光剂量大于阈值光剂量时，才能产生热效应.阈值光剂量大小由生物组织的光学参量和热物性参量决定，并随激光照射处的距离呈指数增加     

激光经瞳热疗的功率选择

为了避免激光经瞳热疗带来的热损伤或治疗不足,建立了眼底层状模型并采用二维有限元法求解生物传热方程,从理论上分析了激光引起的视网膜和脉络膜的温度变化.在相同光斑条件下最高温升与照射功率成正比、与眼睛透射率成反比,可从任意功率出发计算达到阈值温升所需要的功率.在此基础上提出了照射功率与光斑直径、眼睛透射率和阈值温升的定量关系,根据此关系式得到的功率使得阈值温升在光斑直径变化时保持不变.     

激光生物学

用He--陇激光对妊娠母鼠照射后,观察了其子代的致变效应。取雌雄小白鼠若干。当母鼠怀孕后开始进行激光照射,随机分成4组,照射时间为。,10,30,60而n。当子鼠出生30d后,对其进行生长和行为的观察。结果不同剂量的He--Ne激光照射妊娠母鼠,其子代的体重、学习记忆力、耐寒能力和缺氧环境适应能力有所不     

近红外激光照射人体劳宫穴和非穴位区的反射光谱特性的比较研究

研究了人体劳宫穴及其周边的非穴位组织受不同功率的半导体激光(波长为808 nm功率分别为20,50,100 mW)照射前后在400～1 000 nm光谱范围的反射光谱特征及其差异.实验采用带积分球附件的AvaSpec-2048光纤光谱仪测量系统获取劳宫穴和非穴位组织的反射光谱.结果表明,在半导体激光照射前,劳宫穴与非穴位的反射光谱的光谱轮廓相似,波谷均出现在423,544,577,980 nm处,劳宫穴和非穴位在对应波谷的反射率值分别为17.1%,26.1%,25.9%,35.0%和17.1%,27.6%,28.1%,36.5%.在475～1 000 nm,合谷穴的反射率比非穴位小.分别经过20,50和100 mW不同功率的半导体激光照射后,劳宫穴反射率较照射前明显下降,并且随着照射功率增大,反射率减小的幅度越大.而非穴位组织经过不同功率的半导体激光照射后反射率较照射前稍有下降,但远不及劳宫穴下降明显.由此可见劳宫穴与非穴位的反射光谱存在差异,并且劳宫穴对半导体激光照射的刺激比非穴位更敏感.     

弱激光调节血红蛋白活性的机理分析

运用物理方法就弱激光对血液中蛋白质活性的调节,主要是对酶活性的激发与抑制进行了分析.认为在激光照射下,血液中蛋白质分子发生了喇曼散射吸收,分子的振动和转动能级发生了从低能级向高能级的跃迁,而且在光压的作用下,蛋白质分子的动能也增加了,从而血液中的蛋白质大分子的总能量E增加;从能量的观点说明,为什么小剂量激光照射时对酶有激活作用,而大剂量照射时则有抑制作用.     

不同波长的激光还原氧化石墨烯的规律

采用可见光波段的488nm、518nm和637nm激光对氧化石墨烯薄膜样品进行光照还原实验,并实时测量还原氧化石墨烯的透过率和电阻率,通过其变化规律表征不同波长的激光对氧化石墨烯还原程度的影响.结果表明:氧化石墨烯的透过率和电阻率在不同波长激光照射下呈现不同的变化规律.采用488nm激光照射时,在激光功率密度很小的条件下,氧化石墨烯即可发生还原反应,还原过程符合光化学还原规律;采用518nm与637nm激光照射时,只有当激光功率密度大于某一阈值时,氧化石墨烯才发生还原反应;激光波长越长,功率阈值越高;还原过程符合光热还原规律.该研究结果可为光还原石墨烯薄膜的图案化工艺改进提供参考和依据.     

低强度激光辐照HeLa细胞诱导增殖效应的可见光谱特性

比较研究了可见波段405,514,633和785nm低强度激光辐照HeLa细胞的促增殖效应。实验采用100和1 000J.m-2两种有效能量密度的可见光波辐照细胞,照射后24,48,72h采用MTT法检测细胞活性。结果表明,405,633,785nm激光均能促进HeLa细胞增殖,且呈波长和时间依赖性;633nm激光辐照对细胞促增殖效应最显著;514nm激光辐照对HeLa细胞促增殖效应较不明显。不同光剂量对细胞增殖效应不同,405,633,785nm激光辐照时能量密度为1 000J.m-2的辐照组细胞增殖均较100J.m-2辐照组明显,而514nm激光辐照时1 000J.m-2辐照组与100J.m-2辐照组细胞增殖的差异不明显。     

Interaction of Low-Intensity Laser Radiation with Blood and Its Components

The response of the blood of rabbits to the intravenous irradiation by a He-Ne laser radiation (λ = 632.8 nm) has been investigated by the UV-visible and IR absorption spectra of the whole blood, plasma, and erythrocyte mass. It has been established that hemoglobin is a primary photoacceptor absorbing low-intensity He-Ne-laser radiation. The exposure of blood to this radiation causes clearly defined changes in the IR and visible absorption spectra of the blood and erythrocytes. These spectral changes arise as a result of partial photodissociation of hemoglobin-ligand complexes in the process of absorption of laser radiation. It is suggested that photodissociation is a primary reaction that arises in blood exposed to a low-intensity laser radiation.__________Translated from Zhurnal Prikladnoi Spektroskopii, Vol. 72, No. 2, pp. 230–235, March–April, 2005.     

激光诱变选育果胶酶高产菌株

采用Ar＋、He－Ne、LD、YAP等激光辐照果胶酶产生菌，不同波长激光辐照均获高酶活菌株，其中从LD激光与He－Ne激光辐照组中选育出酶活达6×104单位／g的高产菌株（比对照组提高122％），并稳定地应用于生产．文中从黑曲霉抱子与DNA的吸收光谱以及电镜观察黑曲霉抱子的结果出发，对激光诱变机制进行了初步探讨．     

激光诱变选育果胶酶高产菌株

采用Ar⁺、He-Ne、LD、YAP等激光辐照果胶酶产生菌,不同波长激光辐照均获高酶活菌株,其中从LD激光与He-Ne激光辐照组中选育出酶活达6×10⁴单位/g的高产菌株(比对照组提高122%),并稳定地应用于生产.文中从黑曲霉抱子与DNA的吸收光谱以及电镜观察黑曲霉抱子的结果出发,对激光诱变机制进行了初步探讨.     

He-Ne激光对增强UV-B辐射拟南芥抗氧化系统的损伤修复

以培养6周左右的拟南芥为材料,采用UV-B辐射（剂量1 KJ/m2/d）和He-Ne激光器（波长632.8 nm,输出功率5 mW·mm2,辐照时间60 s）对材料进行处理,分成CK（没有经过UV-B或激光辐照）组、B(UV-B辐射)组、BL（UV-B和激光复合处理）组和L（激光辐照）组4个不同处理组.结果表明:增强的UV-B辐射拟南芥幼苗导致MDA(Malondialdehyde)、超氧阴离子含量升高,GSH(Glutathione)含量降低,PAL(phenylalanine ammomia-lyase)、CAT(catalase)和APX(ascorbate peroxidase)活性升高,SOD(supemxide dismutas)活性降低.单独He-Ne激光处理使MDA、超氧阴离子含量降低,GSH的含量升高,SOD、APX、CAT的活性升高,PAL的活性降低.UV-B辐射后再用He-Ne激光进行后处理,发现与单独UV-B辐照处理相比,MDA、超氧阴离子含量降低,GSH含量升高,SOD、APX、CAT的活性升高了,PAL的活性降低了.因此激光在一定程度上提高了拟南芥叶片抗氧化能力,在此基础上讨论了其可能的形成机理.     

He-Ne激光对小麦幼苗增强UV-B辐射损伤修复的影响

采用He-Ne激光(5mW/mm²)来辐照处理经增强UV-B(10.8kJ·m^-2·d^-1)辐射损伤的小麦幼苗,通过荧光光谱测定其中双链DNA(dsDNA)的含量,分析研究了He-Ne激光对小麦DNAUV-B损伤的切除修复的影响和机制,以探明激光对UV-B损伤的修复途径及机制.结果表明:He-Ne激光能明显增强UV-B辐射处理后小麦种子的萌发力;小麦对UV-B辐射损伤具有一定的切除修复能力,切除修复的高峰期发生在UV-B辐射后4～6h内;He-Ne激光主要通过促进小麦的切除修复途径影响小麦对UV-B损伤的修复,而且能增强小麦的切除修复能力,其促进作用在修复高峰期(5h)表现尤为明显.     

增强UV-B辐射和He-Ne激光辐照对小麦离体叶绿体光化学活性的影响

利用低剂量的He-Ne激光和增强UV-B处理小麦叶绿体,研究了He-Ne激光对UV-B辐射损伤的修复效应.将提取的离体完整叶绿体分成CK(对照)、L(激光)、B(UV-B)和BL(UV-B和He-Ne激光复合处理)不同处理组.B、BL组经过不同剂量的紫外辐照处理(剂量依次为0.42 kJ·m－2·d－1,0.84 kJ·m－2·d－1 ,1.26 kJ·m－2·d－1),其中BL组被UV-B辐射处理后再用He-Ne激光(5 mW·mm－2)辐照.利用低温荧光法测定不同处理组小麦叶绿体荧光发射光谱的变化;用电导仪和Clark氧电极仪分别测量叶绿体膜透性和电子传递速率,膜透性的改变从一定程度上能反应膜的损伤程度;ATPase活性采用分光光度计测量.研究表明:He-Ne激光和增强UV-B辐射影响叶绿体激发能的分配,UV-B辐照达到1.26 kJ·m-2·d－1时,叶绿体几乎完全失去活性;He-Ne激光则从一定程度上能促进叶绿体的光化学活性.UV-B辐射后的叶绿体再经过He-Ne激光的辐照处理后,可以恢复部分光化学活性,但当叶绿体损伤严重,光化学活性完全丧失时,He-Ne激光对其没有激活作用.     

制备多孔硅的一种新方法

自从Canham观察到多孔硅(PS)的可见光致发光后,由于其可望成为可与Ⅲ—Ⅴ族半导体材料相媲美的新型光电子材料而引起了科学界极大的兴趣.目前,制备多孔硅一般都采用电化学腐蚀方法.     

Effect of low level laser irradiation on the proliferation of myoblasts—the skeletal muscle precursor cells: an experimental in vitro study

The aim of this paper is to study the effect of low-level laser irradiation (LLLI) on proliferation of myoblasts in culture. Myoblasts derived from rat skeletal muscle were irradiated by He-Ne laser with different doses. Compared with nonirradiated control group, the number of myoblasts increased when the cells in normal culture conditions were exposed to the laser of specific energy density. The amount of cells with proliferating cell nuclear antigen (PCNA) positive expression and the 5-bromo-2′-deoxyuridine (BrdU) incorporation rate after laser irradiation were also higher than that of the control group, suggesting that LLLL at certain doses can effectively enhance myoblasts growth activity in vitro. This study firstly demonstrated that stimulating myoblasts to enter into proliferative stage from initial resting state was an important mechanism of regeneration and repair of injured skeletal muscle promoted by LLLI in clinical treatment.     

Effects of low-intensity laser irradiation on the apoptosis of rabbit vascular smooth muscle cells in culture

Restenosis is a major complication after coronary intervention therapy. Excessive proliferation of vascular smooth muscle cells (VSMCs) and a decline in their apoptosis, which eventually leads to excessive neointimal thickening in coronary arteries, are the main causes of restenosis. Induction of the apoptosis of VSMCs and inhibition of excessive proliferation of VSMCs are therefore crucial for the prevention of restenosis, and low-intensity laser irradiation of coronary arteries may play a promising role in keeping this in balance. In this study, we used in vitro cultured rabbit VSMCs to investigate the effects of low-intensity laser irradiation at a wavelength of 532 nm on the apoptosis of VSMCs via morphological observation and molecular biology. The results showed that apoptotic bodies and obvious intranuclear apoptosis-positive particles formed within VSMCs 24 h after laser irradiation, suggesting that low-intensity laser irradiation at certain doses can inhibit the proliferation of VSMCs by promoting their apoptosis. This experiment provides evidences for further animal experiments and clinical trials on prevention and treatment of restenosis by intracoronary low-intensity laser irradiation at a wavelength of 532 nm.