采用不同的光传输模型比较研究结肠的散射和吸收特性:离体结肠肿瘤的光学诊断

测定和比较研究了离体的正常的和腺癌的人结肠粘膜/粘膜下层以及正常的和腺癌的人结肠肌层/浆膜组织对630 nm,680 nm,720 nm,780 nm,810 nm,850 nm和890 nm波长的钛宝石激光的散射和吸收系数。采用双积分球测量系统测量组织样品对七个不同波长的激光的准直透射、漫反射和漫透射,从实验所测结果以及分别采用反向倍增法和反演蒙特卡罗技术这两个光学模型计算出组织的散射和吸收系数。研究结果表明,无论是用反向倍增法还是用反演蒙特卡罗法,每一种类型的正常的和腺癌的人结肠组织对同一波长的激光的吸收系数和散射系数有显著性的差异(P<0.01),正常的和腺癌的结肠组织的散射和吸收系数有大的差异,这些结果提示每种类型的正常和腺癌的结肠组织的组份和结构之间有大的差异。四种类型的结肠组织对七个不同波长的激光的散射系数较其吸收系数至少要大三个数量级,而四种类型的结肠组织对七个不同波长的激光的散射系数有相同的数量级。     

低强度激光对人红细胞生物物理特性的影响

研究不同功率的低强度He-Ne激光对正常人体红细胞流变学特性影响。以正常人体红细胞为研究对象,测量了低强度He-Ne激光在不同照射时间、不同功率条件下红细胞的变形、取向、膜流动性、膜的微粘度和渗透脆性的变化情况。结果表明:照射后红细胞的变形性和膜流动性增强、渗透脆性下降。照射对红细胞流变学特性影响显著,其中激光能量为0.24 J、照射血样为2 mL时取得的照射效果最佳。     

532 nm和808 nm激光及其线偏振激光辐照人正常膀胱与膀胱癌组织光学特性

采用双积分球系统和光辐射测量技术的基本原理 ,以及运用生物组织的光学模型 ,研究了 5 32nm和80 8nm激光及其线偏振激光辐照人正常膀胱和膀胱癌组织的光学特性 .结果表明 :膀胱癌组织对同一波长的激光或其线偏振激光的衰减明显较正常膀胱组织的要大 ,膀胱癌组织对 5 32nm和 80 8nm激光的衰减均较其线偏振激光的要略大一些 .膀胱癌组织对 5 32nm和 80 8nm激光及其线偏振激光的衰减明显较正常膀胱组织的要大 .正常膀胱或膀胱癌组织对同一波长的激光及其线偏振激光的折射率均没有明显的差异 ,膀胱癌组织对 5 32nm和80 8nm激光的折射率比正常膀胱的明显要大 .Kubelka Munk二流模型下 ,两种组织对同一波长的激光或其线偏振激光的光学特性均有显著性差异 (P <0 0 1) .同一组织对不同波长的激光及其线偏振激光的光学特性也有显著性差异 (P <0 0 1) ,正常膀胱组织对同一波长的激光及其线偏振激光的光学性有明显差异 ,而膀胱癌组织对同一波长的激光及其线偏振激光的光学特性则没有明显差异 .膀胱癌组织对 5 32nm和 80 8nm激光及其线偏振激光的前向散射通量i (x)、后向散射通量 j (x)、总散射通量I (x)的衰减均较正常膀胱组织的明显要大得多 ,且其i (x)均明显较j (x)要强     

He-Ne激光照射对血液及其组分荧光光谱影响的实验研究

为研究弱激光照射对人血液携氧能力的影响及机制,我们用荧光仪分别测量了He-Ne激光照射前后正常血液及其组分（血浆、红细胞）的荧光光谱,研究了激光照射导致的光谱变化,并分析了光谱变化与血液携氧能力改变的关系。实验结果显示：全血液标本在490nm及614nm附近有荧光峰值;血浆的荧光则主要分布在420－500nm之间;红细胞在500nm及614nm附近有荧光。He-Ne激光照射后,全血液及红细胞在614nm处的荧光谱都有较明显的变化,且较相似。由此可得出结论,He-Ne激光照射可影响血液的携氧能力。     

低功率He-Ne激光照射下细胞内活性氧自由基的产生和游离Ca^2＋浓度的研究

在临床应用中,低功率He-Ne激光(632.8 nm)能促进骨骼肌修复,加速创伤愈合,降低牙齿的超敏感性,减缓疼痛等.大量研究表明:低功率He-Ne激光能调节细胞的众多行为,如细胞增殖、分泌、迁移、粘附、蛋白质合成和基因表达等.但低功率He-Ne激光调节细胞行为的分子机制并未阐明,考察低功率He-Ne激光照射后细胞内活性氧自由基的产生水平和游离ca2 浓度是否会发生变化,通过激光扫描共聚焦显微镜,分别利用H:DCFDA和Fluo-3/AM这两种荧光探针,检测到经He-Ne激光照射后,肺腺癌细胞内活性氧自由基的水平上调以及游离Ca2 浓度增加.该研究为低功率He-Ne激光的生物光刺激效应提供了可能的分子机理.     

用组织光学特性鉴别诊断人离体的正常膀胱和膀胱癌组织

研究正常人膀胱和膀胱癌组织在Kube lka-Munk二流模型下对476.5 nm,514.5 nm和808 nm波长的激光的光学特性的差异。采用双积分球系统和Kube lka-Munk二流模型进行测量研究。实验结果表明,正常膀胱和膀胱癌组织在Kube lka-Munk二流模型下对476.5 nm,514.5 nm和808 nm波长的每一个波长的激光的吸收、散射、总衰减、有效衰减系数都有非常显著性的差异(P<0.01)。膀胱癌组织对476.5 nm,514.5 nm和808nm波长的激光的吸收系数明显地较正常膀胱组织对相应波长的激光的吸收系数要大(P<0.01),膀胱癌组织对476.5 nm和514.5 nm波长的激光的散射系数明显地较正常膀胱组织对相应波长的激光的散射系数要小(P<0.01),而膀胱癌组织对808 nm波长的激光的散射系数明显地较正常膀胱组织对同一波长的激光的散射系数要大(P<0.01)。膀胱癌组织对476.5 nm,514.5 nm和808 nm波长的激光的总衰减系数明显地较正常膀胱组织对相应波长的激光的总衰减系数要大(P<0.01),膀胱癌组织对476.5 nm,514.5 nm和808 nm波长的激光的有效衰减系数明显地较正常膀胱组织对相应波长的激光的有效衰减系数要大(P<0.01)。提示使用双积分球系统和Kube lka-Munk二流模型来确定离体的正常膀胱组织和膀胱癌组织对476.5 nm,514.5 nm和808nm波长的激光的光学特性的差异鉴别诊断病变的膀胱组织是一个有效的方法。     

He-Ne激光对盐胁迫下水稻幼苗抗氧化活性的影响

为减轻盐胁迫对植物造成的伤害,本研究采用He-Ne激光对盐胁迫下的水稻进行辐照处理,选用水稻9311作为对照、耐盐海稻86作为研究对象,以0.5%的氯化钠进行盐胁迫,He-Ne激光(辐照计量5 m W·mm-2,波长632.8 nm)进行照射。设置了对照组(CK),盐胁迫组、盐胁迫和激光复合处理组(分别为L、BL组),进行了水稻抗氧化活性方面的研究。结果表明:与对照组(CK)比较,He-Ne激光对水稻的盐胁迫有一定的缓解作用,其中对水稻9311的作用最明显,表现为激光处理提高了水稻幼苗中过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性和减缓了丙二醛(MDA)含量的增速;同时也说明新选育的海稻86耐盐性高于水稻9311。因此,一定剂量的He-Ne激光可以提高了水稻的耐盐性,这为抗盐胁迫及耐盐植物的育种提供了途径和理论依据。     

弱激光通过激活Src增强巨噬细胞吞噬功能

巨噬细胞对病原菌的吞噬以及随后的降解在机体免疫防御中起重要作用.近年来,对增强巨噬细胞吞噬能力的研究越来越被重视.弱激光具有独特的生物组织学作用特征,从而调节机体多种功能.本文重点探讨了He-Ne激光(632.8 nm)照射对巨噬细胞吞噬功能的影响及分子信号调控机理.实验结果表明,弱激光能够通过激活巨噬细胞内Sre激酶...     

不同波长的面光源在生物组织中光能分布的对比

用M onte-Carlo模拟了波长为515 nm的激光光源在空气-肺-空气层样品结构中的传播,详细地讨论了面光源分别为高斯光束和圆平面光束在不同光束半径情况时的光能流率和漫反射强度的分布情况,并与波长635 nm激光光源的结果相比较。结果表明:不同波长光源在相同模型中传播,其光能流率分布和漫反射强度的分布走向相同,激光光斑形状和光束半径大小的选择对激光在组织中传播有重要的影响作用,但比较模拟结果之后,发现在生物组织中近红外光波相对其他光波的穿透性比较强,更便于生物医学以及其他领域的研究。     

低强度激光血管内照射治疗的机理初探

用532nm的激光作为激光光源分别测量正常血液、血浆及HBsAg阳性血液、血浆的荧光光谱。血液光谱的测量结果显示,两种血液樯本都在630nm及710nm附近出现有荧光峰值。从光谱学的角度分析,可得出激光照射血液治疗的内在机制在激光照射可增强血液的携氧能力,从而促进了机体的新陈代谢。血浆图谱测量结果显示,正常血浆及HBsAg阳性血浆在738nm处的荧光强度有显著差异,可作为临床光谱诊断中判断HBsAg阳性的标准和依据。对HBsAg阳性血液的生化检测结果显示,He-Ne激光照射可抑制或杀伤乙肝病毒。     

He-Ne激光对大鼠离体颈上神经节后神经元膜电导的影响

应用细胞内生物电记录技术 ,观测不同功率、不同照射时间的 He- Ne激光 (脉冲频率 1Hz)对大鼠离体颈上神经节后神经元快兴奋性突触后电位 (f- EPSP)期间膜电导的影响。功率密度为 2 m W/ cm2 的 He- Ne激光在照射初期 (1min～ 2 min)引起快兴奋性突触后电位 (f- EPSP)幅值增大 ,同时膜电导增大 ;而在激光照射后期 (后 3m in～8m in)引起节后神经元膜电导减少。功率密度为 5 m W/ cm2 的 He- Ne激光照射期膜电导无明显变化 .结果表明 :功率密度为 2 m W/ cm2 的 He- Ne激光照射初期引起膜电导 (Gl=34.6± 5 .4 n S)较照射前 (Gf=2 6 .8± 6 .2 n S)有明显增大 (P<0 .0 5 ) ,照射后期膜电导减少。提示 :He- Ne激光照射可能是通过两时相效应改变节后神经元膜电导来影响交感神经节内兴奋传递过程。这可能是低功率激光对神经细胞的一种作用机制。     

He–Ne laser (632.8 nm) pre‐irradiation gives protection against DNA damage induced by a near‐infrared trapping beam

We report the results of a study carried out to investigate the effect of He–Ne laser (632.8 nm) pre‐irradiation on DNA damage induced by continuous wave 1064 nm trapping beam exposure in MCF‐7 cells. A significant decrease in % tail DNA (p < 0.05) was observed in MCF‐7 cells pre‐exposed to He–Ne laser beam. The dependence of the induced protection against 1064 nm trapping beam irradiation induced DNA damage on the time interval between the two irradiations as well as the He–Ne laser pre‐irradiation parameters is presented. (© 2009 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

Enhancement of monoclonal antibody production in CHO cells by exposure to He–Ne laser radiation

This study tested the effectiveness of laser biostimulation in small-scale cultures in vitro. We investigated the response of recombinant CHO cells, which are used for the production of monoclonal antibody, to low level laser radiation. The cells were irradiated using a 632.8 nm He–Ne laser in a continuous wave mode at different energy doses. We incubated the irradiated cells in small batch cultures and assessed their proliferation and productivity at various time intervals. Compared to untreated cells, the irradiated cells showed a significant increase in antibody production. Moreover, the results showed that laser irradiation did not affect viability and slightly enhanced proliferation rate.     

兔血管对He—Ne激光的反射、透射、吸收系数和散射相函数的研究

本文运用光生物学、基础医学以及物理学的基本理论 ,探讨了兔血管组织的激光传播特性 ,定量测定了兔血管组织的激光传输参量。采用标准积分球测量了兔血管组织样品在 632 .8nmHe Ne激光照射下的透射率 (T)和反射率 (R) ,推算吸收率 (A)。并把分光仪改装为光散射测量装置 ,测量了 632 .8nmHe Ne激光照射下 ,- 90°～ 90°散射角范围内的散射相函数S(θ) ,计算平均散射余弦 μ。结果表明 :兔动脉对He Ne激光的漫反射率比静脉的大 (P <0 .0 1 ) ,而透射率却明显比静脉小 (P <0 .0 1 ) ,而动脉的吸收系数明显地比静脉要小 ,He Ne激光对静脉的穿透深度明显比动脉的要大。兔动脉和静脉对He Ne激光有较强的反向散射 (μa<0 .5 ,μν<0 .5) ,且静脉的反向散射明显较动脉的要强 ,其相应的散射相函数S(θ)有着明显的差别。兔动脉和静脉对He Ne激光的反射、透射、吸收系数及散射相函数等光学性质的明显不同提示在应用He Ne激光进行血管疾病的治疗时应加以考虑。     

无损光学法测量人胃粘膜/粘膜下层组织的光衰减特性

研究了人正常胃粘膜及粘膜下层组织对640 nm,690 nm,740 nm,790 nm,840 nm和890 nm波长的钛宝石激光的光衰减特性以及光学穿透深度,实验采用激光斜入射式空间分辨反射光和CCD探测器以及非线性拟合确定组织光学特性。结果表明:人正常胃粘膜及粘膜下层组织对六个波长的激光的有效衰减系数和光学穿透深度都是随着激光波长的变化而变化的。其有效衰减系数的最大值在640 nm,其值为1.12 mm-1,最小值在790 nm,其值为0.901 mm-1,最大差异在790 nm和890 nm之间,其值为19.9%,最小差异在690 nm和740nm之间,其值为2.83%。其光学穿透深度的最大值在790 nm,其值为1.11 mm,最小值在640 nm,其值为0.890 mm,最大差异在640 nm和790 nm之间,其值为24.7%,最小差异在690 nm和740 nm之间,其值为2.97%。     

Kubelka—Munk模型下的兔血管对He—Cd激光的散射与吸收特性

测量了兔动脉和静脉夺He-Cd激光的反射和透射传输特性。实验采用两积分球系统及波长为441.6nm的He-Cd激光器,并根据测量数据及采用Kubelka-Munk模型分析和计算了兔动脉和静脉组织对该波长激光的吸收系统、散射系数及总的光强I（x）及前向散射通量i(x)和后向散射通量j(x）随厚度的变化情况。结果表明,兔动脉和静脉的温反射率和透射率有明显差别,而且,动脉对激光的吸收系数明显较静脉的要小,耐动脉对激光的散射系数却明显较静脉的要大,在动脉和静脉组织中总的光强I(x)及前向散射通量i(x)和后向散射通量j(x)随厚度的变化情况也有明显的区别。     

生物组织的折射和折射率

光在生物组织中的传播与组织的光学性质有关。光通过组织时,光强和光的偏振状态会发生变化。而折射率是组织光学用来评价组织改变光线行进方向的基本参量。本文以菲涅耳公式为理论依据,用空气一组织界面的反射率、生物组织薄膜的反射率和生物组织反射光的倔振分量,推算生物组织的折射率。     

He-Ne激光照射与雌激素对去卵巢雌兔血液流变性的影响

本实验将卵巢切除后的24只成年雌性兔分为4组,分别为A：卵巢切除组、B：雌激素治疗组、C：He-Ne激光血管内照射组、D：雌激素加He—Ne激光血管内照射组,分别测定其血液粘度等6项血液流变学指标。研究比较雌激素与低强度He—Ne激光血管内照射对去卵巢雌兔血液流变学的影响,为两者对绝经后妇女心血管疾病防治的临床使用提供参考。结果表明：雌激素可改善部分血液流变学指标;激光血管内照射使6项血液流变学指标均明显改善;雌激素加激光血管内照射共同作用与单独用激光血管内照射的结果大致相同。提示临床He—Ne激光血管内照射可阶段性替代雌激素应用于改善血液流变性,以便减少雌激素的剂量,降低其副作用。