激光针灸理论与光剂量选择

激光针灸和传统针灸由于物理过程的差异其治疗机理不同。应用生物能量模型定量讨论激光热作用效应,利用几何光学模型解释光作用力的产生及其作用。根据光子中医理论和物理学基本原理,从理论角度探讨激光针灸作机理,并分析影响激光针灸作用的基本因素和最佳治疗光剂量。     

阳离子胶体金标记活细胞阴离子位点的双光子荧光成像及其应用

使用阳离子胶体金标记中国仓鼠卵巢细胞(CHO-K1)的阴离子位点,并采用双光子荧光显微成像和荧光寿命成像技术记录活细胞的阴离子场分布.阳离子胶体金是纳米量级金微粒与多聚L-赖氨酸的结合物,金纳米微粒在超短激光脉冲的照射下可以产生高度局域化的光热效应.当飞秒激光脉冲聚焦在细胞膜上标记的金纳米微粒时会产生这种纳米尺度的微光热效应,并在不影响细胞活性的前提下暂时提高细胞膜的通透性.基于这种效应,使用聚焦的飞秒激光脉冲三维扫描照射CHO-K1细胞,将分子质量为10ku的荧光探针大分子异硫氰酸荧光素葡聚糖(fluorescein isothioeyanate-dextran, FITC-D)递送到CHO-K1细胞的内部,并用双光子荧光图像记录其递送的过程.使用流式细胞仪分析不同实验条件下FITC-D的转导率和细胞死亡率的关系.     

靶向金纳米棒对隐球菌活性影响的体外实验研究

目的：设计对隐球菌荚膜特异性标记的靶向金纳米棒,研究靶向金纳米棒的体外光热作用对隐球菌活性的影响。方法晶种生长法制备金纳米棒,偶联隐球菌荚膜抗体,检测表征,与隐球菌体外孵育,近红外激光照射,检测隐球菌活性变化。结果成功制备与荚膜抗体偶联的金纳米棒,体外近红外照射后,隐球菌活性较未偶联抗体的金纳米棒组显著降低。结论靶向性金纳米棒显著增强了近红外激光对隐球菌的光热效应,可用于治疗隐球菌感染的新尝试。     

磁场响应的纳米材料与磁热效应生物医学应用

以氧化铁为代表的磁场响应型纳米材料具有良好的生物相容性、独特的磁学性能、可调控的体内代谢行为,而且易于表面修饰。上述特性使磁场响应型纳米材料及磁调控的生物学效应在分子检测、疾病诊断和治疗等诸多生物医学领域展示出巨大的应用潜力。本文介绍了近几年出现的新型磁场响应型纳米材料以及其磁热效应,比较了宏观磁热与纳米磁热效应,并对磁热效应在肿瘤治疗及其他生物医学应用进行了阐述。     

纳米金壳介导的光热效应对骨肉瘤干细胞体外杀伤作用的研究

目的:探究纳米金壳介导的光热效应对骨肉瘤干细胞的杀伤作用。方法:采用无血清悬浮培养法富集骨肉瘤干细胞,通过实时荧光定量PCR检测所富集细胞CD133、SOX2、NANOG、OCT4 mRNA的相对表达量以进行鉴定。将纳米金壳与骨肉瘤干细胞共培养,应用波长808 nm的近红外激光器(1.5 W/cm~2)进行照射以激发光热效应,分别用CCK8法检测光热疗法对骨肉瘤干细胞的增殖抑制率,Annexin C-Fitc/PI双染法检测光热疗法对骨肉瘤干细胞凋亡的影响。结果:成功富集了高表达CD133、SOX2、NANOG、OCT4 mRNA的骨肉瘤干细胞;纳米金壳介导的光热效应显著抑制了骨肉瘤干细胞的增殖率,当纳米金壳浓度在0～250μg/mL范围内时,增殖抑制率与浓度呈正相关;细胞凋亡结果显示,纳米金壳结合近红外照射组细胞凋亡率显著高于对照组。结论:纳米金壳介导的光热效应对骨肉瘤干细胞增殖有明显抑制作用,主要诱导骨肉瘤干细胞发生中晚期凋亡。     

单分子纳米操纵及其生物学应用

本文以单分子纳米操纵为主题,介绍物理学与生物学交叉研究的重要领域之一——纳米生物学和纳米生物技术等新领域,着重讨论了单个DNA分子的纳米操纵以及它的可能应用。     

综述——新型纳米生物材料的研发：医学纳米颗粒对类细胞膜作用的仿真研究进展

细胞膜是包围细胞质、维持细胞内部组分动态平衡的一个半透膜,参与细胞黏附、离子传导、信号传导等分子生物学过程．类细胞膜提供了有效的模型研究这些生物学过程,故而分子层面上研究医学纳米颗粒对类细胞膜的作用有助于评估纳米颗粒的生物安全性以及促进纳米颗粒的生物医学应用．本文初步探讨了医学纳米颗粒对类细胞膜作用的仿真研究进展,并在此基础上结合膜生物物理学的研究热点对后续的研究进行了展望．     

弱激光的生物学效应及对红细胞变形性的改善作用

简要叙述激光生物效应和弱激光生物刺激作用。概括阐述激光照射血液所产生的生物学效应,叙述了弱激光对红细胞变形性的改善作用并探讨其可能的作用机理。     

超声靶向微泡破坏与载药/载基因纳米粒联合应用的生物物理学机制及应用研究进展

超声靶向微泡破坏(ultrasound-targeted microbubble destruction, UTMD)能够安全、高效、简便地递送药物与基因,是当前超声医学领域的研究热点,其机制主要涉及超声辐照微泡引起的空化效应及其二级效应、内吞作用与声辐射力。近年来,随着生物医学材料科学迅猛发展,纳米载药系统取材更加广泛,制备方法愈发精良,载药量日益提高。将纳米载药系统与UTMD进行联合,可以扬长避短,为肿瘤等多种疾病的治疗带来新的思路与希望。本文旨在对UTMD与载药/载基因纳米粒联合应用的生物物理学机制及应用研究进行综述并提出展望。     

激光辐照动物精液所致生物学效应

本文综述了激光辐照动物精液研究的现状和进展,並讨论了激光辐射精液的生物学效应及其机理等问题。     

高压静电场在农业中的应用及其作用机理的物理微观解析

本文概括了近几十年来电场处理种子、分选种子、空间电场防病促生技术、电场果蔬保鲜的应用及其产生的电场生物学效应,同时阐述了电场生物效应作用机理及其研究现状.本文重点介绍了近年来一些物理学者对电场作用机理的物理微观解析一介质极化微观理论、一维自由谐振子能级理论、势垒贯穿理论等.指出了电场在农业中的应用非常广泛,但到目前为止对其作用机理还没有统一的理论解释.电场生物学效应作用机理的深入研究需要生物学者、化学学者和物理学者的密切合作.     

激光和生物组织的光热作用及临床应用

激光和生物组织的光热作用机理及在临床上的应用作了全面的论述,同时建立了一个定量描述光热作用的模型。讨论了光热作用中热产生,传导及热效应。     

激光在农作物遗传育种上的应用

本文论述了激光的作用原理包括光效应,热效应,压力效应和激光的应用包括小剂量激光对农作物的刺激作用,大剂量激光的诱变作用,其它诱变剂复合使用的诱变作用,并评述了激光在水稻,小麦,油菜、大麦、大豆及果树,蔬菜,桑等的研究进展,最后阐述了激光在农作物遗传育种上的应用前景。     

纳米生物学与纳米酶学：新兴交叉科学

纳米科学技术是20世纪80年代末期诞生并蓬勃发展的新兴科学技术,以多学科交叉融合为特色,为物理、化学、材料和生命科学等提供新的技术手段和研究视角.纳米材料的结构及表面物理化学性质直接决定了其与生物分子、细胞、组织、器官及个体的相互作用方式,并由此产生独特的生物效应——纳米生物效应.纳米生物学是从个体、细胞及分子水平深入研究纳米生物效应、阐明其精确机制的交叉科学,现已成为极具挑战性的热点前沿领域.中国科学家在纳米生物学领域已取得一系列令国际同行瞩目的重要进展,其中纳米酶(nanozyme)的开发及应用研究是极具代表性的原创发现之一.     

低强度激光生物效应机理研究

结合低强度激光生物效应研究的现状,对低强度激光生物效应机理研究的各种观点进行了归纳分析,提出了对低强度激光生物效应机理研究的一些初步思考,把低强度激光生物效应的一般过程归纳为：激光（辐射)→初始光受体→信号传导与放大→生物效应。并指出探讨低强度激光生物效应机理,应着重于寻找并研究初始光受体与激光的相互作用,以及随后的信号传导与放大过程。     

基于有限元计算定量探究金纳米粒子光声转换效率的尺寸依赖性

具备高光吸收能力和良好的生物相容性的等离子纳米探针在光声分子成像中得到了广泛应用。理论分析发现,由于纳米探针的小尺寸效应,其比表面积急剧增大,致使其光、热性质及光声能量转换机制对尺寸具有强烈依赖性。本文利用有限元分析的方法,以金纳米球和金纳米棒为例,定量讨论了浸没在水中具有不同尺寸的纳米探针在受到脉冲激光照射时的光学吸收、温度场分布及热膨胀随时间演绎的过程,并获得了尺寸在20-150 nm范围内探针光声转换效率对尺寸的依赖关系。结果表明:纳米探针的光-声转换效率对尺寸有较强的依赖性,金纳米球和金纳米棒在20-150 nm范围内均存在最佳尺寸使得光声转换效率最大。定量评价金纳米粒子光声转换效率的尺寸效应为指导通过优化纳米探针尺寸实现构建高效率光声探针提供了理论依据。     

激光作用的皮肤生物力学试验研究和机理分析

激光能明显影响皮肤的生物力学性能。通过选择与人体皮肤力学性能相似的离体猪皮进行不同加载方式的拉伸试验,可以研究皮肤的拉伸强度、应力应变关系、皮肤各向异性、取样部位影响、激光作用影啊、反复加卸载,松弛效应等受力性能,分析激光作用的皮肤生物力学模型及皮肤受力和修复机理,并在本构模型中引入激光影响因素。试验发现,一定强度的激光可以改善皮肤弹性,且不影响其粘滞效应和松弛速率。     

大白菜发育的日长气温机理模型及生物学意义

以发育效应指数和生物气象时间尺度概念为基础,建立了不同品种大白菜在各发育阶段上的发育机理模型．通过对模型的数值模拟,研究了模型的生物学意义．     

数学建模用于激光辐照微藻生物学效应的研究

目的：用数学建模模拟激光辐照扁藻细胞的增殖情况,研究激光辐照微藻生物学效应的参数规律。方法：在不同激光参数条件下照射亚心形扁藻,分为不同照射剂量实验组,以各实验组的细胞增殖数目为建立模型数据源。根据单细胞藻类在培养过程中生长及繁殖的规律构造高斯生长曲线,构建线性双目标规划模型,利用逐步回归法从辐照激光参量及三者的衍生量中分别筛选出与细胞增殖数、生长速率相关度较大的参量,并利用模型优化软件得到最优策略。分析结果表明用构建模型对不同激光处理的微藻样本生长曲线的仿真,达较高拟合度,SSE：2．383e-005,R—square：0．9997,验证了模型的正确性。对于给定的激光波长和照射时间,可以预测辐射后扁藻藻种的平均生长速率和生长期的变化趋势。结论：数学建模可以作为寻找激光辐照微藻的参数与其生物学效应之问的规律的分析方法。     

细胞膜仿生修饰纳米粒肿瘤治疗的研究进展

大量研究证明,细胞膜仿生修饰通过将不同细胞膜包被于纳米粒表面,赋予纳米粒新的生物学功能.纳米粒被细胞膜仿生修饰后,获得了细胞膜表面丰富的蛋白质并保留了纳米粒的高载药能力,延长体内循环时间,使纳米粒具有逃避免疫系统,跨越各种生理屏障的能力.本文总结了近年来细胞膜仿生修饰纳米粒用于肿瘤治疗的最新进展,讨论了细胞膜仿生修饰纳...