基于样品及点源光声信号逆卷积的光声成像方法

光声成像是一种新的生物组织成像方法,在目前的光声成像中,都是通过样品光声信号和超声探测器的脉冲响应来计算样品光吸收的投影,但是由于无法获得超声探测器较准确的脉冲响应,影响重建图像质量。提出一种新的计算样品光吸收投影的方法,从理论上给出了样品光吸收投影和样品及点源光声信号的关系,由样品及点源光声信号的逆卷积可直接计算样品光吸收的投影,点源光声信号通过聚焦入射激光直接测得。试验结果显示,重建图像和样品的相对位置、形状及尺寸完全吻合,成像系统空间分辨率达到0．3mm,证明这是一种有效的光声成像方法。     

光生物调节作用的在体杀菌策略

世界范围的细菌耐药性呼吁新的抗菌策略,光生物调节作用是有效的候选手段之一。论述了光生物调节作用抗菌效应的研究现状和应用前景。中性粒细胞可以通过吞噬杀菌,也可以通过产生胞外菌阱杀菌。还从活性氧和信号转导所介导的中性粒细胞杀菌作用讨论了光生物调节作用的抗菌机理,为其在临床抗菌中的应用提供理论依据。     

可植入的生物合成新材料

美国约翰霍普金斯大学医学院用聚乙二醇（PEG）和透明质酸（HA）研制出一种新的生物合成材料。将其注入皮下,进行光照射激活光聚引发剂,使聚乙二醇分子形成固体水凝胶,并将透明质酸分子捕获在其间,用于修复损伤组织和重建功能。该材料尤其适用于面部整形,     

基于非线性热扩散效应的亚衍射极限光声二次谐波显微成像技术

本文提出了一种基于非线性热扩散效应的光声二次谐波显微SH-PAM成像技术,用于实现亚衍射极限光声成像。生物组织受到强度调制的高斯激光束辐射时,组织吸收光子形成高斯分布的温度场,由于热扩散系数非线性热效应引起的非线性光声PA效应,从而产生光声二次谐波信号。模拟和试验结果均表明,重建后的光声二次谐波成像的横向分辨率超过了传统光学成像分辨率。本文通过仿体样品验证了该方法的可行性,并且对人表层皮肤细胞进行了成像,以证明其对生物样品的成像能力。该方法扩展了传统光声成像的范围,为超分辨成像开辟了新的可能性,为生物医学成像和材料检测提供了新的方法。     

昆虫趋光行为的光胁迫假说

趋光性是昆虫的固有行为特征之一,被广泛的应用在害虫物理防治中。本文综述了几种主流的昆虫趋光性假说,着重介绍了昆虫在趋光过程中的行为反应、受光胁迫后生理应激和补偿效应,提出了昆虫趋光行为的光胁迫假说,以期为昆虫趋光性理论研究提供新的思路。     

光径及氮浓度对缺刻缘绿藻生长、油脂和花生四烯酸积累的影响

以缺刻缘绿藻(Parietochloris incisa)为实验材料, 采用BG-11培养基, 分别在2种氮浓度和3种不同光径(LP)的柱状和平板光生物反应器中进行培养, 并探究其生长、油脂和花生四烯酸(AA)的积累规律。结果显示: 在两种光生物反应器中, 光径越小, 越有利于缺刻缘绿藻的生长。其中, 最大生物量均在17.6 mmol/L氮浓度时获得, 分别为5.09 g/L(2.5 cm-柱状)和2.98 g/L(3.0 cm-平板); 而最高油脂和AA绝对含量则均在1.0 mmol/L氮浓度和最大光径处获得, 分别为39.23%、13.21%(6.0 cm-柱状)和40.74%、11.33%(5.0 cm-平板); 另外, 两种光生物反应器中的最大油脂单位体积产率分别可以达到216.39 mg/(L·d)(17.6 mmol/L; 2.5 cm-柱状)和135.93 mg/(L·d)(1.0 mmol/L; 1.5 cm-平板); 而最高的AA单位体积产率均在1.0 mmol/L低氮条件, 最大光径处达到最大, 分别为21.65 mg/(L·d)(6.0 cm-柱状)和19.42 mg/(L·d)(5.0 cm-平板)。因此, 根据实际生产需要, 在1.0 mmol/L低氮条件下, 选择6.0 cm光径的柱状光生物反应器或5.0 cm光径的平板光生物反应器, 培养缺刻缘绿藻生产AA, 能有效降低生产成本。     

菌紫质质子泵机理的研究进展

菌紫质(bR）是嗜盐菌紫膜中的唯一蛋白,具有光驱动的质子泵功能,迄今为止对于光循环和质子泵的具体分子机理仍未弄清楚,作者概述了近几年来关于bP质子泵机理的研究进展,介绍了两个较新的模型。     

动态光散射技术

一、引言传统的光散射技术是测量分子大小和形状的重要方法之一。但随着激光的应用,能够测量大分子溶液的光散射的频率分布和微弱的散射光。这些散射光的频率位移极小,用传统的光学系统不能分辨,从而出现了一个新的光混     

不同光、温条件下野生宿主对噬藻体PP的光修复率

研究了1株野生宿主藻对UV-B损伤的噬藻体PP的光修复率,结果显示该野生宿主的光修复率显著高于实验室培养的坑形席藻(Phormidium foveolarumIU427)和鲍氏织线藻(Plectonema boryanum IU594)。不同理化条件(光质、光强、水温)下该野生宿主对经UV-B损伤的噬藻体PP光修复情况,结果表明:野生宿主的光修复率与UV-A强度、可见光强度、水温之间均呈显著正相关(P0.05);可见光所驱动的光修复能力明显高于UV-A所驱动的光修复,且修复率会在可见光强达到160μE.m-.2s-1时接近饱和。说明,自然条件下浅水湖泊中可见光介导的宿主光修复作用占主导地位,由于受水温和透明度的双重影响,野生宿主在秋季的修复能力最强,而在冬季的修复能力最弱。     

抗菌光敏剂的分类及研究进展

目前控制细菌和病毒感染性疾病的方法很多,但由于微生物菌株种类越来越多,且耐药微生物菌株不断涌现,已有的治疗手段无法取得良好疗效,因此探索新的抗微生物治疗方法迫在眉睫。光动力抗菌化学疗法是基于光动力疗法的原理,利用光敏剂在异常组织选择性聚集,在分子氧的参与下,由特定波长的光激发产生活性氧,引发一系列的光化学反应,对微生物进行选择性杀伤的一种新方法。光动力抗菌化学疗法对细菌、真菌和病毒引起的感染,特别是耐药菌感染均显示很好的疗效。本文将对光动力抗菌化学疗法中常使用的光敏剂进行分类,并对其研究进展进行综述。     

纳米金提高光敏剂单态氧产率的研究

光动力疗法是效果很好的癌症微创治疗方法,主要依靠光敏性药物(也称为光敏剂)进行癌细胞杀伤。在光动力治疗中,光敏剂单态氧产率是影响光动力效果的关键因素。利用纳米金的光学特性来提高光敏剂的单态氧产率为研制新型光敏剂来改进光动力治疗方法提供了一种新的途径。利用绿光LED灯、红光LED灯、氙灯和635 nm连续激光四种光源对混合有光敏剂原卟啉Ⅸ和纳米金的溶液进行光照。用单态氧检测试剂测定了光照后的单态氧产率。     

两种热带雨林树苗对环境光强变化的生理响应和适应机制

干季末雨季初以西双版纳热带雨林中木奶果和玉蕊2种树苗为材料,研究了将生长于12.5%自然光（相当于小林窗的光强）和36%自然光（相当于大林窗的光强）下的这2种树苗分别移至36%自然光和12.5%自然光下之后各自叶片最大净光合速率（Pmax）、叶绿素荧光参数、光合色素含量、比叶重（LMA）以及叶片悬挂角（MA）的变化过程,探讨了2种植物幼苗在生长环境光强改变后其形态和生理生态特性做出的相应调整以适应新的光环境的过程与机制。结果表明,这2种树苗均不适宜生长在大林窗的强光环境下,但木奶果对光环境的增强表现出一定的耐受力,光合适应潜力强于玉蕊,2种树苗对低光环境都能较好地适应;新叶的生成在整株植物对生长光环境变化的适应过程中也起到至关重要的作用。     

在光、暗及高温下氧与鱼腥藻7120固氮的关系

鱼腥藻7120从光转暗不同时间后，照光检测固氮活性的损失速度与氧量直接相关。在黑暗12小时后，复光时的活性恢复被氧霉素、氯化铵或38—40℃空气氧所阻遏，黑暗中生成的酶易被氧失活。在光下和黑暗中短时暴露于不同氧压时，黑暗中氧引起固氮活性的下降比光下快得多。抗坏血酸大大减少高氧引起的失活，高温可能增加固氮酶活性对氧的敏感性。在光下100％O2处理120分钟，活性没有进一步下降，也没有活性的恢复，没有观察到构型保护。讨论了环境条件与氧保护的关系。     

R-藻红蛋白的结构、功能及其应用

R-藻红蛋白是最重要类型的藻红蛋白,为许多藻类的前级捕光色素蛋白,在光的激发下,能发出桔红色荧光。现对R-藻红蛋白的三维结构与功能的关系、R-藻红蛋白离体的光学活性在肿瘤光动力学治疗(PDT)中作为光敏剂和荧光免疫检测等领域作为荧光探针分子的应用进行综述。     

光散射法测凝血酶、水蛭素及蚓激酶活性

用纤维蛋白原作底物,加入一定量的凝血酶,监测在４８０ｎｍ处光散射强度变化,其变化过程是具有弛豫过程的Ｓ型曲线。取其最大斜率在一定时间（１ｍｉｎ）内的截距计算该酶的活力。在一定浓度的纤维蛋白原溶液中,光散射强度的变化速度与加入的凝血酶量成正比。在一定的纤维蛋白原和凝血酶的浓度下,加入水蛭素或蚓激酶,会减低光散射强度的增加速度,且加入量与光散射强度的变化速度成反比。因此,可用测光散射强度的变化速度来测定凝血酶,水蛭素和蚓激酶的活力。     

蓝细菌光敏色素的分子结构、生物合成和可逆光致变色效应

蓝细菌光敏色素(CBCRs)是蓝细菌中感受光的重要光受体,能够响应从紫外光到红外光范围内的光信号,进而影响蓝细菌的光化学行为。蓝细菌光敏色素通过N-末端GAF(cGMP phosphodiesterase,adenylyl cyclase and FhlA domain)结构域中保守性半胱氨酸共价结合藻胆色素,形成具有感光生理功能的色素蛋白质。本文重点在分子水平上综述了蓝细菌光敏色素的分子结构、生物合成和可逆光致变色效应机理,并基于最新的研究进展,就蓝细菌光敏色素今后的研究方向进行了展望。     

液晶空间光调制器在生物光学显微中的应用

利用液晶空间光调制器(LCSLM)对光学显微中的成像光进行实时的相位/振幅调制,不仅可以实现各种传统的生物样品相位显微,而且能够以更复杂的相位调制方式,如螺旋相位滤波,得到新的显微图像。该方式已经和荧光显微、光镊技术结合,丰富了生物显微技术。     

光系统Ⅰ、光系统Ⅱ亚叶绿体颗粒的分离

菠菜叶绿体用去污剂(毛地黄皂苷或Triton X-100)破碎后,经差异离心和DEAE-纤维素柱纯化,可分别得到富含光系统Ⅰ或光系统Ⅱ的颗粒。富含光系统Ⅰ的颗粒具有DCIP的光还原活性,从低温(-196℃)荧光发射光谱看来,其光系统Ⅰ的含量是相当低的。富含光系统Ⅰ的颗粒的P_(700)与Chl的比值可达到1 P_(700)/40～60 Chl。它的Chla/b值为12～18,吸收光谱类似于P_(700)·叶绿素α-蛋白质复合物的吸收光谱。     

光质对烟叶光合特性、类胡萝卜素和表面提取物含量的影响

以烤烟云烟87为材料,在烟株团棵期和打顶期用透光率相近的有色薄膜分别对其进行遮光处理直到采收结束,研究光质对烟叶光合特性、类胡萝卜素和表面提取物含量的影响.结果表明:烟叶生育前期各光质的整体光合性能依次为红光＞自然光＞白光＞蓝光＞黄光,后期蓝光的作用逐渐凸显.烤后烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量之间呈极显著正相关,且β-胡萝卜素含量明显高于叶黄素含量.团棵期增加红光,打顶期补充蓝光,有利于提高烤后烟叶β-胡萝卜素和叶黄素含量.光质对腺毛分泌物中的β-西柏三烯二醇影响最大,对降茄二酮影响最小.烷烃类蜡质成分中的三十一烷、三十三烷和异三十三烷含量受光质影响较大,异三十二烷和二十九烷含量受光质影响较小.相对于腺毛分泌物和烷烃类蜡质而言,光质对新植二烯影响较小.黄膜处理烤后烟叶的腺毛分泌物及其降解产物总量最高,光质对新植二烯和烷烃类蜡质含量的影响存在多种变化.红光和蓝光对烟叶表面提取物的影响效应主要表现在烟株生长前期,黄光和白光的影响效应主要体现在烟株生长后期.烟株生长前期增加红光比例,有利于增加烤后烟叶新植二烯和烷烃类蜡质成分积累;烟株生长后期补充黄光光质有助于提高烤后烟叶腺毛分泌物含量和表面提取物总量.     

红松和紫椴叶片暗呼吸及其光抑制性在幼、成树间的差异

叶片暗呼吸是森林碳循环的重要组分,深入分析幼、成树的叶片暗呼吸及其光抑制性的差异,对生态系统总生产力(GPP)的准确估算具有重要意义.本研究以长白山阔叶红松林主要树种(红松和紫椴)的幼树和成树为研究对象,分别测算不同光照下叶片暗呼吸与无光暗呼吸,比较叶片暗呼吸及其光抑制性在幼、成树间的差异,结合幼、成树叶片生理生态参数的对比,对幼、成树叶片暗呼吸及其光抑制性差异的原因进行探讨.结果表明: 两个树种幼树叶片光下暗呼吸的值高于成树,在生长季(6—9月),幼树的值比成树高6.8%～39.6%;两个树种幼树叶片暗呼吸光抑制程度低于成树,幼树叶片暗呼吸光抑制性的值比成树低2.5%～14.1%;红松幼、成树间叶片暗呼吸光抑制性的差异总体高于紫椴幼、成树间叶片暗呼吸光抑制性的差异,差值最高可达18.6%;幼树中较高的光下暗呼吸值和较低的光抑制程度可能与最大净光合速率、比叶面积、气孔导度的变化有关,与叶片氮含量的变化无关.