激光生物效应的生化分析与机理研究──激光对大豆作用的生化分析与作用机理的初步探讨

比较分析研究红宝石、Ｎ＿２、ＣＯ＿２激光对大（青）豆单独或复合辐照的作用,观察到激光软应对生物大分子的含量和生物活住的影响因激光种类和剂量不同而异,特别是不同激光效应对大（青）豆系列种子蛋白中的组份氢基酸含量的影响各具类型。尤以Ｇｌｕ,Ｍｅｔ含量变化显著而特异。     

激光的生物学效应研究

本文通过分析多种激光（十五种激光器,波长从２６６ｎｍ—４４７．２×ｌ０３ｎｍ）对生物体（九十多种生物,如果把品种计算在内,则大约２００多种）的生物学效应研究发现：①不同波长激光都能对生物体产生作用;②激光对动物、植物、微生物均能产生生物学效应;③低剂量辐照对生物体主要是刺激作用,随着剂量增加则产生抑制、损伤,以及诱变和致死作用;④激光对６０Ｃｏ—γ射线的辐射损伤有一定的修复作用;⑤低功率激光对生物体的作用主要在于其电效应和电磁场效应（关于这个方面,将另文详细讨论）。     

不同剂量的He—Ne激光对Raji细胞膜表面SH的影响

本文以离体培养的Ｒａｊｉ细胞为材料,采用ＥＬＬＭＡＮ方法检测了不同剂量的Ｈｅ－Ｎｅ激光对Ｒａｊｉ细胞膜表面ＳＨ含量的影响。发现０．５Ｊ／ｃｍ＾２Ｈｅ－Ｎｅ激光能量可明显增加膜表面ＳＨ含量（Ｐ〈０．０５）。大于或小于此剂量的Ｈｅ－Ｎｅ激光对膜表面ＳＨ含量的影响均不明显（Ｐ〉０．０５）。提示０．５Ｊ／ｃｍ＾２的激光能量对膜有刺激作用。     

不同波长激光辐照花生种子的生物学效应

本实验考察了Ｋ＋ｒ、Ａｒ＋、Ｎｄ：ＹＡＧ、ＨｅＮｅ和ＬＤ等不同波长的激光辐照对花生种子产生的生物学效应。结果显示,适当剂量不同波长的激光辐照都能促进花生种子生长。在辐照剂量为０．１２８ｗ／ｃｍ２×１８０ｓ的条件下,较短波长激光对花生幼苗的促进作用比长波长激光显著;在辐照剂量为１．２８ｗ／ｃｍ２×１８ｓ的条件下,短波长激光对花生种子的萌发及胚的生长有抑制作用,而长波长激光有促进效应。在相同辐照剂量条件下,不同功率密度与时间的组合其辐照效果不同。１．２８ｗ／ｃｍ２功率密度的Ｎｄ：ＹＡＧ（５３２ｎｍ）激光脉冲输出辐照对花生种子的生长产生显著的抑制作用。实验结果提示,要得到相同的辐照效果,长波长激光与短波长激光相比,必须提高辐照功率密度或加大辐照输出剂量。     

半导体激光辐照DNA的光谱分析

本文通过半导体激光等辐照源对ＤＮＡ辐照,研究激光、紫外、普通红光对ＤＮＡ吸收光谱的影响。发现激光（６６０ｎｍ）与紫外（峰值波长２５４ｎｍ）均能使ＤＮＡ吸收峰值改变,表明它们均能被ＤＮＡ吸收,与ＤＮＡ发生作用,从而使ＤＮＡ构型发生变化,但激光、紫外与ＤＮＡ作用机理是不同的。而普通红光（峰值波长６６０ｎｍ）对ＤＮＡ光谱无甚影响,这说明了激光与ＤＮＡ作用的非线性共振吸收存在。并发现在激光辐照ＤＮＡ时,激光剂量不同以及ＤＮＡ溶液浓度不同,对ＤＮＡ光谱的影响也不同。这些结果对激光育种和激光生物学实验有一定参考价值。     

He－Ne激光照射酵母菌的生物学效应

激光照射酵母菌可产生一系列生物学效应。可刺激酵母的生长、繁殖,降低细胞内核酸含量。其效应进度与照射的激光剂量（光功率密度）密切相关。而且,酵母对低剂量连续多次的激光照射有一定的适应性。     

He—Ne激光照射酵母菌的生物学效应

激光照射酵母菌可产生一系列生物学效应。可刺激酵母的生长、繁殖,降低细胞内核酸含量。其效应强度与照射的激光剂量（光功率密度）密切相关。而且,酵母对低剂量连续多次的激光照射有一定的适应性。     

弱激光对大鼠胃运动的调节及其作用途径分析

采用成年Ｗｉｓｔａｒ雄性大鼠,应用Ｒａｙｂｏｕｌｄ法测定了弱激光照射足三里穴对大鼠胃运动的调节作用,实验结果为：（１）弱激光照射足三里穴对大鼠胃内压及胃收缩频率均有明显升高作用;（２）腹腔预先注射酚托拉明,部分抑制了弱激光效应;（３）腹腔预先注射心得安,显著地抑制了弱激光的升压及升频作用,并使胃内压及胃收缩频率低于单纯心得安的效应值;（４）腹腔预选注射纳洛酮,部分抑制了弱激光的效应;（５）腹腔预先     

Ar+激光、Nd:YAG激光辐照亚心形扁藻生物学效应初探

采用Ar^＋激光（488 nm,照射时间分别为10 min、20 min、30 min）、Nd：YAG（1064 nm,照射时间为1 min、2 min、3 min）辐照扁藻,通过细胞计数以及扫描色素的吸收光谱研究激光辐照扁藻的生物效应.研究结果表明：非色素吸收峰的激光可以产生激光生物效应;不同波长,不同剂量的激光辐照扁藻可以表现出相类似的生物效应;Ar＋辐照20 min、Nd：YAG辐照2 min可以刺激扁藻生长,明显提高色素吸收光密度值,促进光合作用的进行.文中对不同激光辐照扁藻所产生的生物效应进行了比较和探讨.     

氦氖激光对大鼠心肌超微结构、SOD和MDA影响的观察

为了解低强度氦氖激光对心肌细胞超微结构、超氧化物歧化酶（SOD）和丙二醛（MDA）的影响,采用2．87J／cm^2,7.17J/cm^2和28.66J/cm^2三种剂量氦氖激光照射大鼠心前区,电镜观察心肌超微结构,测定心肌组织SOD和MDA的含量。结果发现心肌线粒体有轻微损伤,心肌组织SOD含量在7．17J／cm^2剂量显著下降（P＜0．05）,而在28．66J／cm^2剂量显著升高（P＜0．05）,心肌组织MDA含量在7．17J／cm^2和28．66J／cm^2两种剂量下降有显著升高（P＜0．01）,在2．87J／cm^2剂量,心肌组织SOD和MDA含量均无显著变化（P＜0．05）。结果提示心肌SOD含量和脂质过氧化随不同的激光剂量而变化。     

试论生物信息流与激光生物效应的相关性--激光生物效应分子机理研究

为了探索激光生物学效应的分子机理,以便更好的掌控和利用激光生物效应,用XeCl（308 nm）准分子紫外激光以相同变化的激光参量直接辐照有生物活性的生物大分子BTG DNA、BSA（v）蛋白质和糖Mannan.实验结果分析告知：电镜法观察到受辐照的三类生物大分子的表观结构、构象（含结构信息）和光谱法（IR、Vis-UV、FR、CD）分析指出生物大分子的内在结构部件的相关的特征峰的峰位、峰值都受影响,其变迁都与激光参量的变化相呼应;与三类生物大分子中分子内、分子间沟通与信息传递相关的氢键、糖苷键等的形成与否的类似或相同的结构部件（如-C-H、-N-H、-CH-OH、-C-O、-C =O等）其特征峰的变迁都更敏感于激光参量的改变.激光辐照生物体时,激光似生物信号分子通过它的能量以粒子性、电磁波相干性影响生物大分子的分子结构、构象（含结构信息）的稳定性、增加分子内、分子间相互沟通、信息传递,亦增加了结构部件的被修饰的可能性.进而影响着生物信息流的流量与流向和细胞信号转导的协同与整体表达,产生相应的生物效应.掌握获得功能生物大分子结构构象信息与使用适宜的激光参量的相关的关系值（阈值）是重要的关键.     

穴位激光照射对兔子宫类固醇激素受体的影响

对兔用Ｈｅ－Ｎｅ激光照射穴位,照射外生殖器,用类固醇激素受体测定法测定子宫雌二醇受体（ＥＲ）和孕酮受体（ＰＲ）含量。照射穴位后部分实验组的ＥＲ和ＰＲ浓度上升,与正常对照组相比较有显著或极显著差别（Ｐ＜０．０５,Ｐ＜０．０１）,ＥＲ提高１．７－３．２倍,ＰＲ提高２．７－３．７倍。实验结果提示激光可通过类固醇激素受体浓度的提高,在受体水平上影响机体代谢。     

高CO2浓度下豆科4种乔木幼苗的生理生化反应

本文对４种豆科乔木幼苗在高ＣＯ２浓度（５５０×１０－６±５０×１０－６）和在对照ＣＯ２浓度（约为３５０×１０－６）下生长的幼苗的一些生理生化指标进行了比较研究。初步结果显示：高ＣＯ２浓度能缩短幼苗子叶的存活时间。高ＣＯ２环境下生长的４种幼苗叶片中的可溶性蛋白、可溶性糖、纤维素、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｍｇ的含量（均为全量）较对照ＣＯ２环境下生长的幼苗的相应值低,而淀粉含量则较高。其中以全氮、可溶性糖差异较显著。以单位鲜重表示的幼苗叶片叶绿素（Ｃｈｌ）和类胡萝卜素（Ｃａｒ）含量降低。高ＣＯ２浓度下生长的４种幼苗（３０天龄）叶片中硝酸还原酶活性比对照ＣＯ２浓度下生长的幼苗的值低。高ＣＯ２浓度下生长的４种幼苗叶片的平均蒸腾速率有不同程度的降低,而气孔阻力升高。幼苗对高ＣＯ２环境的反应与种的生态特性有关。喜光的大叶合欢幼苗对高ＣＯ２环境的反应较大,喜光而具一定耐荫性的猴耳环幼苗次之,而耐荫的光叶红豆和茸荚红豆幼苗则较小     

不同剂量的He—Ne激光对Raji细胞膜脂流动性的影响

本文采用荧光偏振法检测了不同剂量的Ｈｅ－Ｎｅ激光照射法对Ｒａｊｉ细胞膜流动性的影响,发现了０．０１Ｊ／ｃｍ＾２和０．５１Ｊ／ｃｍ＾２两剂量可使膜脂微粘度降低（Ｐ〈０．０５）。即其膜脂流动性升高;１．０Ｊ／ｃｍ＾２和２．０Ｊ／ｃｍ＾２的剂量脂微粘度无明显影响,即其膜流动性无明显化（Ｐ〉０．０５）,而６．０２Ｊ／ｃｍ＾２的剂量可使膜微粘度明显上升（Ｐ〈０．０５）。即其膜流动性明显下降。     

低强度He-Ne激光辐照人体外周血对淋巴细胞染色体影响的研究

本文通过低强度 Ｈｅ Ｎｅ 激光以能量密度分别为 １４３１ Ｊ／ｃｍ ２ （辐照 ５′）、２８６２ Ｊ／ｃｍ ２ （辐照 １０′）、５７２４ Ｊ／ｃｍ ２ （辐照 ２０′）１１４５２ Ｊ／ｃｍ ２ （辐照 ４０′）照射人体外周血后,检测其淋巴细胞染色体畸变率（ Ｃ Ａ）,激光照射血样（能量密度由低到高）及未照射血样 Ｃ Ａ 分别平均为 ４２９‰、３９６‰、３８１‰、３５９‰、４１９‰, Ｘ２ 检验无显著差异（ Ｐ＞ ００５）,说明低强度的 Ｈｅ Ｎｅ 激光辐照人体细胞对细胞染色体无致畸变效应。而且随着能量密度的增大,染色体的畸变率有降低的趋势,因此认为是低强度的 Ｈｅ Ｎｅ 激光促使细胞内分子的相互作用和能量转换,从而使染色体损伤的修复增强,其机理有待于进一步的研究。     

激光处理对番茄幼苗抗盐性的影响

为明确激光对番茄耐盐性的影响,用番茄（Lycoperslcon esculentum Mill）种子为实验材料,以不同剂量的He-Ne激光辐照刚萌动的种子,用0.3%的NaCI溶液模拟盐胁迫,观察出苗时间、出苗率,测定相关的生理生化指标.结果表明：激光处理后,番茄种子的发芽率（Gr）和发芽指数（Gi）有不同程度的降低;番茄幼苗游离脯氨酸积累量、根系活力、超氧化物歧化酶（SOD）活性都有不同程度的升高;丙二醛（MDA）含量降低.分析不同处理的各项指标可知,辐照量为23.04 J/cm2是较合适的处理.说明利用一定程度的激光处理可以提高番茄的抗盐性.     

不同剂量的He—Ne激光对Raji细胞表面电荷的影响

本文以离体培养的Ｒａｊｉ细胞为材料,采用细胞电泳技术检测了不同剂量的Ｈｅ－Ｎｅ激光对Ｒａｊｉ细胞表面电荷的影响,发现低于或者等于０．５Ｊ／ｃｍ＾２的Ｈｅ－Ｎｅ激光能量对膜表面电荷无明显影响（Ｐ〉０．０５）;大于此剂量的Ｈｅ－Ｎｅ激光可使膜表面电荷（绝对值）下降,即负电荷数减小,ＥＰＭ下降（Ｐ〈０．０５）。     

弱激光对脂质体介导的血管平滑肌细胞基因转染的影响

本研究采用阳离子脂质体介导外源基因转染体外培养的兔血管平滑肌细胞（ＳＭＣ）,在基因转染过程中给予激光照射,用细胞化学染色方法测定基因转染阳性率。结果显示：用５１０．６ｎｍ激光于基因转染前,以功率密度１ｍｗ／ｃｍ２,能量密度２、４、６Ｊ／ｃｍ２和５ｍＷ／ｃｍ２,４、６Ｊ／ｃｍ２;及１０ｍＷ／ｃｍ２,２Ｊ／ｃｍ２进行照射均能显著提高基因转染率（ｐ＜０．０５）;于基因转染后即刻以功率密度１ｍＷ／ｃｍ２、能量密度２Ｊ／ｃｍ２和５ｍＷ／ｃｍ２、６Ｊ／ｃｍ２照射也能提高基因转染率（ｐ＜０．０５）。而用６２７．８ｎｍ激光照射对基因转染率无显著影响     

CuBr激光对造血细胞增殖的影响

本文介绍了ＣｕＢｒ激光的功率和照射时间对造血细胞增殖作用的影响,有利于对激光刺激造血细胞增殖机制的认识。造血细胞由ＢＡＬＢ／ｃ鼠的骨髓和胎肝制备而成。在低功率（２０ｍＷ／ｃｍ２）５７８．２ｎｍ激光照射１００秒时,使胎肝造血细胞增殖６．５倍,随照射时间增长,增殖效率将趋向饱和,并略有下降;在定时１２０秒照射时,随５１０．６ｎｍ的激光照射功率增大,激光对骨髓造血细胞的增殖作用变为抑制作用。     

He-Ne激光对啤酒大麦麦芽同工酶基因表达的影响

采用不同时间He-Ne激光（5 m W/mm2）对＂临啤二号＂大麦种子进行辐照,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）技术分析激光辐照对大麦麦芽中超氧化物歧化酶（SOD）同工酶、过氧化物（POD）同工酶、过氧化氢（CAT）同工酶、β-淀粉酶同工酶、三磷酸腺苷（ATPase）同工酶酶谱的影响。结果表明：种子经He-Ne激光辐照后诱导出1条新POD同工酶谱带,且总POD活性在60 s和90 s处有所增加;30 s激光辐照诱导出1条新的CAT同工酶谱带,其它时间处理酶的组分没有变化,但酶活性增加;He-Ne激光辐照使SOD、β-淀粉酶及ATPase同工酶的组分在不同时间下有所减少,但一定时间的激光辐照提高了其同工酶的活性。综合实验结果可知,60 s～90 s He-Ne激光可以促进大麦种子萌发过程中以上同工酶基因的表达,有利于缩短制麦周期,提高麦芽糖化力及抗氧化力。