期刊基本信息
创刊：
1992年 • 双月刊
名称：
激光生物学报
英文：
Acta Laser Biology Sinica
主管单位：
中国科学技术协会
主办单位：
中国遗传学会
出版单位：
激光生物学报杂志社
主编：
夏立秋
副主编：
丁志华 向 华 刘红荣 杨思华 张 健 张友明 陈 实 夏 昆 储成才
ISSN：
1007-7146
刊号：
CN 43-1264/Q
电话：
0731-88872208
邮箱：
地址：
长沙市岳麓山湖南师范大学生命科学学院内
邮编：
410081
定价：
25元/期
激光生物学报 第15卷 第5期
分析了声光偏转器(acousto-opticaldeflector,AOD)对飞秒脉冲激光光斑的空间畸变效应.研究表明:由于飞秒激光在锁模情况下具有较宽的光谱带宽,经过AOD后的一级衍射光斑带有严重的角色散,导致光斑形状发生畸变,影响成像的空间分辨率.实验测试了一维AOD器件在不同声波频率下的光斑形状,获得了光斑尺寸的放大倍数,验证了AOD对飞秒激光的光斑畸变效应.
声光偏转器 飞秒激光 空间色散 
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.
光学特性 钛宝石激光 正常和腺癌的人结肠组织 积分球 光传输模型 optical properties Ti: S ring laser normal and adenomatous human colon tissues integrating sphere light propagation model 目的:探讨不同的光动力剂量下光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)对体外培养的铜绿假单胞杆菌的杀伤效应.方法:以耐药性较强的铜绿假单胞杆菌(Pseudomonas aeruginos,P.aeruginosa)为研究对象,采用亚甲基蓝(methylene blue,MB)作为光敏剂,用656 nm的激光作为光源(maxoutput=300 mW),对不同系列浓度的MB进行不同剂量的光照,用菌落计数的办法来观测PDT对铜绿假单胞杆菌的杀伤作用;同时利用血培养基检测铜绿假单胞杆菌致病性的改变.结果:在光照剂量相同的情况下,浓度适中(131.7 mol)的亚甲基蓝溶液能够有效地杀伤铜绿假单胞杆菌,使其致病性降低;而浓度较高(1 317 mol)或较低(13.17 mol)的亚甲基蓝溶液对铜绿假单胞杆菌的杀伤作用相对较弱.结论:光动力作用对体外培养的铜绿假单胞杆菌具有明确的杀伤作用,但是其效果和剂量关系密切,所以在治疗过程中必须寻找合适的光敏剂剂量.
光动力疗法 亚甲基蓝 铜绿假单胞杆菌 微管是细胞骨架中的重要组成部分和功能组件,其中充满了液体水.大量水分子与电磁场的相互耦合,微管中的非相干的、与热有关的和无序的分子运动,激发大量水分子从基态到激发态并转化为有序的集体电磁相干辐射.水是Kerr介质,自然在水分子系统中存在非线性极化的Kerr效应.本文相干态在其中传播时随着时间的变化可以演化为宏观量子叠加态.
微管 集体辐射 克尔效应 量子叠加态 应用激光扫描共聚焦显微镜研究了油杉小孢子的发生过程.油杉样品经曙红-Hoechst 33342双染和冬青油透明后,分别以UV、488 nm激光进行单扫描或系列扫描,并对系列扫描图像进行三维重建.观察结果表明,LSCM图像更能清晰地展示油杉花粉母细胞减数分裂的过程.粗线期染色体密集并缠绕成一团,占据核的一部分,核仁靠在这一团染色体的一边;减数分裂存在扩散双线期;在减数分裂过程中胞质分裂为同时型.观察到中期Ⅰ、Ⅱ形成的纺锤体和四分体时期胼胝质壁的沉积等.研究结果表明,曙红-Hoechst 33342双染法可用于花粉发育阶段的鉴定,LSCM是研究花粉生物学的理想工具.研究为探究其濒危机制提供有意义资料,为其保护生物学和系统分类学提供胚胎学依据.
激光扫描共聚焦显微镜 小孢子发生 减数分裂 油杉 目的:比较藻胆蛋白色素肽与癌光啉photofrinⅡ的光动力学疗法(photodynamic therapy,PDT)效果与日光光敏作用.方法:分析藻胆蛋白酶解产物藻红蛋白R-PE β亚基、藻蓝蛋白的CCP1、CCP3片段与photofrinⅡ的光谱特性,用MTT等方法检测其对小鼠S180细胞、小鼠移植瘤的PDT杀伤作用及对小鼠骨髓细胞、水蚤的日光光毒性.结果:photofrinⅡ在250 nm-650 nm区间有多个吸收峰,在紫外光区有很强的吸收峰,而三种蛋白酶解产物的光谱较单一,其中R-PE β亚基、CCP1在可见光区有1～2较强的吸收峰;当光敏剂在瘤体旁注射量为50μg/个(瘤体),He-Ne激光照射剂量为120 J/cm2,瘤体大小在直径为0.5 cm～0.7 cm,phofofrinⅡ、CCP1、CCP3在照射后7天的抑瘤率分别为61%、46%及81%;用广谱性碘钨灯为光源,当光敏剂的浓度为100μg/mL,光照剂量为45 J/cm2,photofrinⅡ对小鼠S180细胞及骨髓细胞的光敏杀伤作用分别为20%及33%,而RPE β亚基则分别为68%及95%;如果用100μg/mL的CCP1、CCP3、photofrinⅡ及不同照射剂量的碘钨灯为激发光源处理水蚤,结果发现,光毒性对水蚤生存率长短的影响具时间积累效应,在相同光照强度条件下,photofrinⅡ的光毒性最大,CCP3次之,CCP1最弱.结论:藻胆蛋白酶解产物R-PE β亚基、CCP1、CCP3光谱单一、PDT作用效果良好、毒副作用弱且具一定的荧光活性可作为新一代光敏剂选择的对象.
藻胆蛋白色素肽 光谱分析 光动力学疗法(PDT) 日光光毒性 photofrinⅡ 将对数期的钝顶节旋藻(Arthrospira platensis)(原名钝顶螺旋藻,Spirulina platensis)A9菌株用超声波40 s预处理破碎成2个～4个细胞大小的片断,分别用不同剂量的紫外线(UV)和60Coγ射线处理,诱变后经3小时避光预培养分别接种于液体和固体培养基进行培养.固体培养时UV照射70 s和60Coγ照射3 500 Gy后无菌体存活,而在液体培养中高剂量处理的样品可以部分恢复生长.将诱变后的菌液分别加入20μg·mL-1的ρ-氟苯丙氨酸(ρ-fluorophenylalanine,FPA)和20μg·mL-1的刀豆氨酸(L-canavanine sulphate,CS),放入光照培养箱中预培养3 d～4 d后涂于含相同浓度的氨基酸类似物FPA和CS平板,培养30 d后计算抗氨基酸类似物突变株的突变率.UV对A9菌株的完全致死剂量LD和存活率37%时的剂量D37值分别为70 s和22 s,LD/D37=3.18.A9菌株经UV诱变25 s时存活率为28.7%,抗FPA和抗CS突变率分别为2.31×10-3和1.50×10-3,最大诱变效应比(MME)分别为48.53和52.63.60Coγ射线对A9菌株的LD和D37值分别为3 500 Gy、1 250 Gy,LD/D37=2.8.60Coγ射线显著提高A9菌株的突变率,当诱变剂量为2 000Gy、存活率为10.49%时A9菌株突变率最高,抗FPA和抗CS突变率分别为5.07×10-3和0.964×10-3,最大诱变效应比(MME)分别为241.43和74.15.60Coγ射线对钝顶节旋藻A9菌株的损伤比UV造成的损伤强烈(低的LD/D37值),比UV具有较大的诱变效应(高MME值).采用两种诱变剂获得的抗FPA突变率都要高于抗CS突变率.通过诱变获得了大量的抗氨基酸类似物突变株,为遗传重组研究提供携带重要遗传标记的材料.
紫外线 60Coγ射线 钝顶节旋藻 抗氨基酸类似物突变株 ρ-氟苯丙氨酸 L-刀豆氨酸 探讨了60Coγ射线照射解放钟枇杷枝条,对次生枝果实外观品质和口感品质性状的诱变规律.结果表明:在14.4Gy～28.8 Gy辐照剂量范围内,对风味品质、果肉颜色、果皮颜色、锈斑、肉质、汁液等有较强的诱变效应(诱变频率0.48%～44.06%);诱变效应为风味＞果肉颜色＞果皮颜色＞肉质＞锈斑＞汁液,有益诱变效应为:风味＞果皮颜色＞汁液＞肉质;综合比较认为,要改善解放钟枇杷果实外观品质和口感品质,宜选用24.0Gy左右的辐照剂量.
60Coγ射线 枇杷 果实 品质 根据已克隆的ZmFAD2基因(GenBank登陆号:DQ496227)设计引物,通过RT-PCR扩增得到120 bp的特异性基因片段作为hpRNA干涉片段.利用pUCCRNAi与pUbi.cas为中间载体,成功构建了含Ubiquitin启动子和hpRNAi片段的干涉表达载体p1 300+UFIFN.以自主选育的高油玉米自交系幼胚为材料,诱导、继代出胚性愈伤组织,利用携带p1 300+UFIFN质粒的根癌农杆菌LBA4404对其进行遗传转化.对抗性植株进行PCR检测,共获得6株转基因阳性株.
玉米 FAD2基因 RNA干涉 表达载体构建 转化 人类KCTD10(channel tetramerisation domain-containing 10)基因属于PDIP1(polymerase delta-interacting protein 1)基因家族.最近的研究表明,小鼠KCTD10能同时和PCNA以及DNA聚合酶δ相互作用,并受肿瘤坏死因子α诱导;可能在诸如DNA修复、DNA复制、细胞周期调控以及人类的多种疾病中发挥重要作用,但对其确切功能和作用机制研究不多.克隆人的KCTD10基因到pQE-N3原核表达载体,在原核细胞株BL21(DE3)中表达并获得融合表达产物.获得的融合蛋白产物通过免疫新西兰大白兔获得兔抗KCTD10多克隆抗体.采用western印迹技术,用该抗体检测KCTD10基因的原核和真核表达产物,证明该抗体有较好的针对KCTD10蛋白的专一性,可用于对KCTD10的结构与功能研究.同时利用实时定量PCR的方法检测该基因在几种常见细胞系的表达情况,发现在NIH3T3细胞系中表达较高,而在HeLa、HepG2、SW480、PanC1、MCF7等癌细胞系中表达较低,由此推测KCTD10可能在癌症的发生中起到一定的作用.
表达 western印迹 实时定量PCR KCTD10 利用光谱探针技术研究酸性品红(fuchsine acid,FA)与牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)的变色反应机理,考察了不同实验条件对FA-BSA复合物吸收光谱的影响.实验结果表明,FA与BSA分子相互作用产生变色反应的机理主要是由FA与BSA间的疏水相互作用引起,而静电作用则是形成FA-BSA桃红色复合物的必要条件.
酸性品红 牛血清白蛋白 光谱探针 变色反应机理 实验通过克隆分析羊驼催乳素基因的部分序列,对羊驼催乳素基因的结构和功能进行初步探索和揭示.从GeneBank中已报到的脊椎动物催乳素基因保守区设计一对引物,采用Trizol法提取羊驼胎盘总RNA,利用RT-PCR技术扩增出长度约为510 bp的片断.测序后在NCBI工作平台中进行BLASTn同源性比较,得出结论:羊驼催乳素基因与已登录的哺乳动物催乳素基因同源性均超过85%,最高达97%.借助DNAstar分子生物学分析软件绘制了相关动物的遗传进化图,并对羊驼的种属地位进行了进一步验证.
中华羊驼 催乳素基因 克隆 序列分析 Morpho蝴蝶结构显色是结构显色研究中最热门的分支之一,其显色原理主要在于物理光学作用.根据Morpho蝴蝶的表皮微结构,建立了计算模型;利用时域有限差分方法(finite difference time domain method FDTD)对结构模型在自然光照射下的结构显色特性进行计算,根据计算结果分析了Morpho蝴蝶的颜色之谜,揭示了其结构显色的原理.计算分析结果与观察结果完全吻合,说明研究方法具有可行性.
Morpho蝴蝶 结构显色 时域有限差分方法 反射 目的:利用红外热扫描成像系统探讨了复方寒凉中药对大鼠全身不同部位热效应的影响.方法:用知母、石膏、龙胆草和黄柏制成水煎剂连续灌胃大鼠3周,用红外热扫描成像(thermal texture maps,TTM)系统测定了给药前、给药后及停药1周后大鼠全身各部位的温度变化情况.结果:复方寒凉中药灌胃后,大鼠的左前腋、右前腋、胸、上腹、中腹部温度明显降低,其中左前腋、胸、上腹、中腹部温度较给药前差异具显著意义(P＜0.05),右前腋温度较给药前差异具极显著意义(P＜0.01).停药1周后各部位温度仍维持较低水平,其中胸、上腹、中腹部较给药前差异仍具显著意义(P＜0.05),左前腋、右前腋部较给药前差异具极显著意义(P＜0.01).大鼠左后腋、右后腋的温度在给药3周后降低不明显,但停药1周后的温度较给药前降低明显,差异具显著意义(P＜0.05).大鼠头、颈部温度在给药后及停药1周后均较给药前无明显改变.对照组大鼠三次实验测定的全身不同部位温度无明显改变.结论:复方寒凉中药可降低大鼠全身多个部位的温度,降低程度依部位不同而异.
红外热扫描成像系统 复方寒凉中药 热效应 研究正常人膀胱和膀胱癌组织在Kubelka-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Kubelka-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Kubelka-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808 nm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Kubelka-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808 nm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.
人正常膀胱和膀胱癌组织 光学法 鉴别诊断 Ar+离子激光 钛宝石激光 human normal bladder and bladder cancer tissues optical model differential diagnosis Ar+ laser Ti: S ring laser 针对马铃薯生产中危害严重、分布广泛并且具有强烈协生作用的马铃薯X病毒和马铃薯Y病毒,开展了抗病毒病的育种研究.采用RT-PCR技术分别克隆了267 bp的编码马铃薯X病毒外壳蛋白(PVX-cp)基因的相对保守区段X和294 bp的编码马铃薯Y病毒外壳蛋白(PVY-cp)基因的相对保守区段Y两个片段,将其按顺序连接,形成融合基因XY,然后分别将融合基因XY正向和反向插入到载体pHANNIBAL中,得到了载体pHIV,再用NotI对pHIV进行酶切,将产生的大片段插入到载体pART27中,得到同时以PVX-cp基因和PVY-cp基因为靶标的XY的RNAi载体pARIV.采用微束激光穿刺转化技术转化马铃薯品种Favorita的愈伤组织,得到了14株表型正常的转基因植株,转基因植株的southern blot分析表明,导入的外源融合基因拷贝数介于2～4之间.攻毒实验表明,其中11株转基因植株对PVX、PVY°以及PVX和PVY°混合侵染均表现免疫,而其它3株的病毒浓度也低于对照.这一结果将为利用RNAi干涉技术开展植物抗多种病毒病的育种提供重要依据,验证了所构建的RNA干涉(RNA interference RNAi)载体具有良好的功能,同时又一次证明微束激光穿刺法是一种有效的遗传转化手段.
RNA干涉 马铃薯X病毒 马铃薯Y病毒 融合基因 微束激光穿刺技术 激光扫描共聚焦显微镜结合荧光探针以及荧光共振能量转移技术,已成为近年来应用在活细胞中研究大分子行为的一种非常有效的研究工具.本文介绍这一技术在激光照射诱导细胞凋亡的研究中的应用.
激光扫描共聚焦显微镜 荧光共振能量转移 荧光探针 细胞凋亡 光动力学疗法 激光照射 利用中心波长为850 nm的宽带光源SLD实现了纵向分辨率为8 μm的光学相干层析成像系统.系统采用傅里叶域光学延迟线实现了深度扫描速度为160 mm/s,成像深度为3 mm.获得了裸鼠皮肤霉菌感染部位和健康皮肤的光学相干层析(optical coherence tomography,OCT)图像,皮肤病变前后的内部结构信息清晰可见.
光学相干层析 皮肤 霉菌感染 分别采用两种不同绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)突变体作为荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)对的供体和受体,并利用分子生物学技术将供体和受体分子分别与特定的生物分子融合,这种技术已经成为在单个活细胞中实时长时间检测蛋白质间的动态相互作用的主要技术.主要介绍了基于GFPs的FRET技术在单个活细胞中实时长时间研究生物分子动态行为的应用.
绿色荧光蛋白 荧光共振能量转移 活细胞 半胱氨酸天冬氨酸-特异性蛋白酶 蛋白激酶C 介绍了分子对比剂在光学相干层析成像(optical coherence tomography,OCT)技术中的研究现状,慨述了迄今出现的几种不同的光学相干层析分子成像方法(molecular contrast OCT,简称为MCOCT),讨论了MCOCT的几个重要的实际问题:对比剂的选择范围、激发光强的限制、各种方法灵敏度比较以及MCOCT应用于临床与生物学领域需要考虑的因素.
光学相干层析成像 光学相干层析分子成像 生物医学成像 分子成像