鸡胚完整脑的光子发射和光激发光研究

利用自制的单光子记录系统,对离体的浸于DMEM培养液中的鸡胚的完整脑所进行的光子发射测量显示出整脑与培养液相比有光子发射.完整脑的光子发射强度与胚龄,鸡胚的健康状况和离体后脑组织的新鲜程度有关.在对完整脑的光激发光测量中观察到一种短寿命的延迟发光,它的衰减过程不服从指数衰减规律而表现出双曲线衰减行为.从生物光子发射归因于生物体内的非定位的相干性电磁场及Frohlish的生命系统中存在着长距离的相干性的理论,讨论了利用生物光子发射研究细胞间通讯、生物的调节及生物与环境关系的意义,以及所检测的光子发射与生物系统自身的相干性电磁场的关系,并提出应从环境对生物系统自身场的影响来理解所测的生物光子发射.     

记新一代微型化高分辨率双光子显微镜的诞生——程和平院士专访

正在生物医学领域,成像技术是最重要的技术手段之一,它让研究者能够观察到组织和细胞内正在发生的过程,为各项研究提供直接而确切的证据.传统的单光子荧光显微镜用单个光子将荧光分子激发到激发态,进而产生可被观测的荧光,而发明于1990年的双光子显微镜则是用两个光子来激发同一个荧光分子.与单光子显微镜相比,它所使用的激光波长更长(单个光子的能量更小),具备更高的组织穿透性和更小的光毒性.此外,双光子的激发能力与能     

生命现象的偶然与必然

从宇宙大爆炸到生命形成,中间需要许多步骤,包括各种化学元素的形成、分子的形成、生命所需复杂分子的形成、原始生命的形成等,其中任何一个步骤发生的情形不同,生命都不可能诞生。从这个意义上讲,生命在宇宙中出现是偶然的。但正是由于宇宙运行的特殊规律,使得生命的出现又是必然的。最初的生命很可能是以RNA为核心的,后来大部分催化功能被蛋白质取代,信息储存功能被DNA取代。地球上所有的生物都来自同一个祖先,而外星生命也必须受到与地球生命同样的限制。     

肼对蓝膜的影响

利用紫外可见吸收光谱和动力学光谱法研究了无水肼对蓝膜的影响,研究结果表明:无水肼可以使蓝膜转化为紫膜,同时光循环也得到恢复,但是光循环中间体M412的衰减加快,这与金属阳离子加入到蓝膜溶液中时的现象是完全不同的(这个过程中M412的衰减是减慢的).同时研究了pH和温度对无水肼与蓝膜之间相互作用的影响.在无水肼加入到蓝膜溶液中时,重组反应的灵敏度是pH和温度依赖的.在pH4.8到pH2之间,灵敏度随酸性的增加而降低.在20～40℃之间,无水肼与蓝膜溶液的反应灵敏度随着温度的升高而降低.     

激光与生物组织相互作用：光子迁移与生物传热理论

激光热疗中,激光与生物组织相互作用研究主要包含两方面：光子在生物组织中的迁移规律,以及光生扫热在生物组织在的传导。对前者的描述主要为,基于传输理论的解析法和Ｍｏｎｔｅ￣Ｃａｒｌｏ模拟,生物组织中光子迁移规律的研究能定量描述组织中的光分布,并进一步获得生物组织中的热分布;考虑到了生物组织特性,所建立了生物组织中温度场分布及变化规律。光子迁移与生物传热理论是研究激光热序不可分割的传热模型,全面描述了生     

光声成像及其在生物医学中的应用

光声成像是一种新近迅速发展起来、基于生物组织内部光学吸收差异、以超声作媒介的无损生物光子成像方法,它结合了纯光学成像的高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性的优点,以超声探测器探测光声波代替光学成像中的光子检测,从原理上避开了光学散射的影响,可以提供高对比度和高分辨率的组织影像,为研究生物组织的结构形态、生理特征、代谢功能、病理特征等提供了重要手段,在生物医学临床诊断以及在体组织结构和功能成像领域具有广泛的应用前景.对光声成像技术的机理、光声成像技术和方法、光声图像重建算法以及光声成像在生物医学上的应用情况作一个简单介绍,希望有助于推动我国在该领域的科研和开发应用工作的迅速发展.     

用蒙特卡罗方法模拟光在多层组织中的吸收特性

在讨论目前新颖的组织功能成像打骂能性（例如光声成像）时,光子在组织中的吸收和散射特性是一个很重要的问题,鉴于这一点,本文利用一个多层模型研究了光子在皮肤,脂肪和肌肉组织中的吸收和散射特性,得到了在组织中某一深度处光子在一个平面上的吸收分布,以及在不同吸收系数和散射系数的情况下,光子的反射,吸收和透射几率,结果表明在经过多次散射后,大部分的光子被吸收,在本文的模型中只有7.3%的光子从表面反射（包括镜面反射和漫反射）,还讨论了不同光学参灵敏对参流分布的影响。     

一个光子能量的非连续分布方程

在假设光子的波长是最小波长的整数倍的基础上,给出一个光子能量的非连续分布方程。从方程得到以下结果,光子的最大能量为1/4(J),光的最高频率为1/πh(Hz),光的最小波长为πhc(m)。我们认为光的最小波长就是Planck长度,也是超弦的长度。     

光照和温度对滇丁香种子萌发的影响

研究了不同光照和温度条件对滇丁香(Luculia pinciana)种子萌发的影响。结果表明,滇丁香种子是需光种子,有明显的光休眠现象;种子在光下萌发的最适温度范围为20~25℃,8~10d开始萌发,2~3周萌发完全,萌发率可达97%,温度的升高或降低均会降低种子萌发率。在15~30℃,用250mg/L GA₃处理24h能代替光照解除光休眠。     

PALM成像中激光强度和定位精度相关性的研究

近十年来,基于单分子定位的PALM成像技术快速发展,将显微镜的分辨率提高到了2-25nm。本文发现PALM成像过程中采用的激发光强度与成像的定位精度之间有密切的联系。我们分别选择了PALM成像使用的光激活荧光蛋白、光转换荧光蛋白和光开关荧光蛋白中最常用的荧光蛋白进行验证。实验发现伴随激光强度的增加,大部分荧光蛋白的光子数先升高然后趋于饱和,背景噪声几乎线性升高。进一步分析发现荧光蛋白的定位误差随着激光强度增强先降低后升高,因此选用合适的激光强度在PALM成像实验中至关重要。如何提高PALM成像的分辨率一直是科学家研究的热点,本研究内容可以指导研究人员在PALM成像中选用合适的激发光强度,从而得到高分辨率的图像。     

强脉冲光光子美容技术的回顾与进展

强脉冲光(intense pulsed light,WL)是一种高强度的,多光谱的,非相干的光源,它的波长范围在500nm～1200nm,这些特性使强脉冲光在以皮肤组织对不同波长的光具有选择性吸收并产生光热解效应的原理为基础的无损伤性皮肤美容治疗中具有较广泛的应用。同时,与传统的治疗皮肤光损伤与光老化的方法比较,强脉冲光光子美容技术具有治疗效果好以及病人恢复时问较快等优点。文中回顾了强光光子嫩肤技术的产生及近年来的研究进展,说明强脉冲光光子美容技术是一种新颖的、有效的、非损伤性的治疗皮肤光损伤、光老化的方法,具有良好的美容医疗应用前景。     

光生物学与光医学中的新技术及其应用

近几年内,光子生物学与光子医学发展非常快,本文主要从四个方面介绍了近期内在光子生物学与光子医学领城内取得的重要进展：(1)双光子技术,可检测胚胎活组织、确定生物的非损伤激发光阈值、对人体肌纤维进行三维成像;(2)光镊技术,用于研究细胞的应变能力、细胞膜的弹性、跟踪并描述单个分子之间的结合以及操纵DNA分子;(3)光学探针技术,检测疾病、研究构象变化;(4)光学成像技术,主要集中介绍对肌动蛋白的成像方面。     

光生物调节疗法治疗口腔黏膜病的相关机制

光生物调节疗法作为口腔黏膜病治疗的辅助手段发展迅速,它通过细胞吸收光子能量,产生光化学效应,从而调节各种各样的生物过程来达到治疗目的。本文就减少炎症、加速组织愈合、缓解疼痛以及光生物调节的双向剂量作用4个方面进行综述,并深入探讨了其作用机制,以便为临床医师应用光生物调节疗法治疗口腔黏膜病提供更好的临床决策和依据。     

Science评出2003年度世界十大科学成就

2003年12月19日出版的Science评出了2003年度世界十大科学成就,其依次为：明确宇宙能量分布,找到暗物质和暗能量存在的新证据;破译精神疾病之谜;地球正在变暖;小核糖核酸研究继续热门;单分子研究取得进展;宇宙大爆炸;老鼠胚胎干细胞既能发育成精子又能发育成卵子;科学家发现“左手”物质;揭示人类Y染色体遗传秘密;肿瘤饥饿疗法。     

毫微秒脉冲萤光计

本文描述了测量毫微秒数量级萤光寿命的仪器——毫微秒脉冲萤光计。它的光源——自由放电灯是我们自己研制的,它的脉宽短(约5ns)、光谱分布宽(2000～6000(?))、重复频率高(每秒钟数十千周)、光脉冲波形稳定(幅度变化小于百分之五),每次光脉冲可发出10~8～10~(11)个光子。用本仪器测定了一些化合物的萤光寿命,其结果与已发表的数据非常一致。     

吉林东部天然林林下光质分布特征

天然林林下光质对乔木幼苗以及灌草的组成与更新具有重要的生态学意义。但目前对于林下光质的研究仍然有限。以吉林东部地区天然林为例，通过调查乔木数据和林下光质数据，基于移动窗口法分析不同空间尺度森林冠层结构与林下光质的关系。结果表明：不同林型下红光光子通量密度(R)与蓝光光子通量密度(B)存在差异。其中沙松-千金榆-花楷槭混交林林下蓝光光子通量密度最小，而沙松-紫椴-臭冷杉混交林和长白落叶松纯林林下最大。随着尺度的增大，天然林乔木胸高断面积与R/PFD(红光/光子通量密度比值)和B/PFD(蓝光/光子通量密度比值)的比值呈显著正相关(P<0.05)。并且随着尺度的增加，相关系数总体逐渐增大，在35m处达到峰值。在此基础上在南向、东向和西向各延伸10m时呈现显著正相关(P<0.05)。在该尺度下分析优势树种对林下R/PFD和B/PFD比值的影响时发现：R/PFD与B/PFD比值随着针叶林胸高断面积的增加而增加。相对于阔叶林来说，多数林型针叶林下的冠层结构与林下R/PFD和B/PFD比值之间显著正相关(P<0.05)。在不同树种下，乔木冠层结构对R/PFD和B/PFD比值的影响...     

毫微秒脉冲萤光计

本文描述了测量毫微秒数量级萤光寿命的仪器——毫微秒脉冲萤光计。它的光源——自由放电灯是我们自己研制的,它的脉宽短(约5ns)、光谱分布宽(2000～6000)、重复频率高(每秒钟数十千周)、光脉冲波形稳定(幅度变化小于百分之五),每次光脉冲可发出10~8～10~(11)个光子。用本仪器测定了一些化合物的萤光寿命,其结果与已发表的数据非常一致。     

光对若干光合碳代谢酶类的激活与调节

细菌、原生动物、藻类、植物和高等动物都会对光产生各种各样的反应。人们认为这些反应的最初过程可能是光对酶的刺激作用,其中包括酶系中一些中间体对光子的直     

宇宙医学問题

宇宙医学是一門新兴的綜合性科学,第二次世界大战以后各国才开始有系統有組織的研究。它是在航空医学的基础上建立起来的。它的任务是解决宇宙旅行的安全問題。欲解决这个問題,必須有物理、化学、工程、生物、生理、生化、营养等科学家的合作。自从苏联于1957年发射了第一顆人造地球卫星以来,在征服宇宙空間的物理、化学、工程等方面发展的速度真是一日千里,仅仅在二年的时間苏联就先后成功地发射了三顆人造地球卫星,三顆宇宙火箭。这些輝煌的成就使人相信,人們到宇宙旅行已不是遙远的事了。但     

光控发育和光敏色素的研究进展

植物发育是其遗传基因在环境因子作用下,在一定的时间和空间组合下的顺序和协调的表达。光是环境因子中对发育调控作用最广泛、最明显的一个因子。绝大部分光调节反应是不可逆的形态建成反应。所谓光形态建成(photomor-phogenesis)就是光控发育的意思。它是由多个光受体参与调节的复杂过程,这些光受体是光敏色素(phytochrome)、隐花色素(cryptochrome)、紫外光-β受体。近一个世纪来光控发育研究从整体到细胞、最近到大分子水平不断地发展,近20年来积累了大量的资料,形成了一个分支学科。在植物的光生物学中,它是和光合作