夜晚蓝光和白光暴露对肝脏生物钟节律和肝脏炎症反应影响的差异

光对昼夜节律的调控属于非成像视觉功能,以自主感光视神经节细胞为主的非成像视觉效应细胞对机体的生物节律、代谢和认知等有显著影响,主要由蓝光介导。该研究探索夜晚蓝光和白光暴露对肝脏生物钟节律以及肝脏炎症反应的影响。将沙鼠每晚暴露在蓝光或白光中1或3 h,持续10周,采用实时荧光定量PCR检测肝脏生物钟基因表达节律,采用转录组学分析肝脏全部基因表达水平,采用H&E染色和免疫荧光法观察肝脏组织形态及炎症因子水平。研究结果显示,夜晚光照对肝脏多种生物钟基因Arntl、Clock、Cry1、Nr1d1、Per2和Ror-α表达节律均造成显著破坏。夜晚光照对肝脏免疫系统基因表达的影响最显著。夜晚光照可引起肝细胞水肿,上调促炎因子白介素17A和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的表达。夜晚光照暴露扰乱了肝脏生物钟节律并引发肝脏炎症反应。该研究凸显了非成像视觉通路在肝脏代谢稳态中的关键作用。

光照对砀山酥梨果实发育过程中POD、PAL、PPO酶活性的影响研究

以40年生砀山酥梨为材料,用ZD-IA型照度计测定光照强度,用分光光度法测定POD、PAL、PPO等3种酶的活性;研究了光照强度对果实发育过程中POD、PAL、PPO等3种酶活性的影响。结果表明:(1)光照强度对POD、PAL、PPO等3种酶活性有显著的影响;(2)在光照充足的部位,POD、PAL酶活性较高,具体表现为高光强>中光强>弱光强>极弱光强,彼此间活性差异极显著(P<0.01);(3)PPO在光照充分的情况下,活性偏低,表现为高光强<中光强<弱光强<极弱光强,差异显著。

光谱对小球藻和等鞭金藻生长的影响

采用单色LED光源和荧光灯从效率和速率两个角度研究了光源光谱对海生小球藻和等鞭金藻8701生长的影响,结果表明,连续光谱能够促进较高的最大生长率,蓝光促进生长的效率较高,两者组合能够较好地兼顾效率和速率。为了定量描述光照中的光谱参量,引入光谱吸收系数,根据光源发射光谱和藻体吸收谱计算海藻对光源光谱的量子吸收效率,该系数与实验结果中相应的生长效率成正相关,能够初步以量化形式反映光谱与其生长效率的关系。

LED单色光谱及复合光谱对赤潮优势种中肋骨条藻生长的作用

以赤潮优势种中肋骨条藻(Skeletonema costatum)为研究对象,荧光灯和自制LED(light-emitting diode)控制灯为光源,研究不同LED单色光谱及复合光谱(蓝光,绿光,红光,白光,蓝红光,绿红光)对中肋骨条藻生长的作用。实验结果表明,在相同的光合有效量子通量密度条件下,对于单色光,中肋骨条藻在蓝光下生长较快,红光次之,在绿光下生长最慢;对于复合光,中肋骨条藻在荧光灯下生长最快,而在蓝红光下生长略高于在绿红光下生长。各光源下中肋骨条藻生长速率的顺序为:荧光灯>蓝红光LED>绿红光LED>蓝光LED>红光LED>绿光LED。通过比较在不同光照条件下中肋骨条藻的生长速率,表明不同光谱对中肋骨条藻生长的作用不同。

皮肤对紫外线红斑反应敏感度的季节因素研究

目的:比较春夏秋冬4个季节不同部位皮肤对紫外线红斑反应的敏感性,了解皮肤紫外线红斑反应敏感度的影响因素。方法:春夏秋冬4个季节分别在40名受试者的前臂伸侧(曝光部位)和上臂屈侧(非曝光部位)使用中波紫外线(UVB)(181.44、140.40、88.56、56.16mJ)及长波紫外线(UVA)+UVB(13.49J/364.80mJ,9.91J/273.60mJ,6.62J/190.00mJ,4.45J/125.40mJ)各4个剂量进行照射。照射前及照射后10min、24h、48h、第7天、第14天进行临床评分和使用Mexameter(皮肤黑素和血红素测定仪)进行检测,计算皮肤红斑指数改变率(EIR)。结果:①非曝光部位红斑反应强度在春季显著大于其他季节(P<0.05),与非曝光部位的四季皮肤基础色素情况完全一致,且具有相关性(P<0.05)。②春季和其他3个季节间曝光部位红斑反应强度差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:四季中春季对紫外线红斑反应的敏感性最高。表皮中黑素含量会影响皮肤对紫外线的敏感性。

308nm准分子激光诱导T淋巴细胞凋亡的研究

目的:探讨308nm准分子激光对T淋巴细胞直接和间接诱导凋亡的作用及转化生长因子β1(TGF-β1)在诱导T淋巴细胞凋亡中的作用。方法:308nm准分子激光分别照射角质形成细胞和体外分离的活动期白癜风患者外周血T淋巴细胞;ELISA检测照射后24h及48h角质形成细胞培养上清中的TGF-β1浓度;流式细胞仪检测照射后48h的T淋巴细胞凋亡情况;建立Transwell细胞共培养系统(角质形成细胞位于上室,T淋巴细胞位于下室),308nm准分子激光照射Transwell上室,照射后48h检测T淋巴细胞凋亡情况;照射前加入不同浓度的抗TGF-β1抗体(25、250、2500pg/L),于照射后48h采用流式细胞仪分别检测T淋巴细胞凋亡情况。结果:308nm准分子激光诱导角质形成细胞分泌TGF-β1的增加呈剂量依赖性;流式细胞仪检测结果显示:准分子激光可直接诱导T淋巴细胞凋亡;准分子激光照射Transwell上室可间接诱导T淋巴细胞凋亡;照射前加入抗TGF-β1抗体,可抑制308nm准分子激光的诱导凋亡作用。结论:308nm准分子激光直接照射可诱导T淋巴细胞凋亡,也可作用于角质形成细胞间接诱导T淋巴细胞凋亡。TGF-β1在308nm准分子激光诱导T淋巴细胞凋亡中起重要作用。

光照对螺旋藻生长速率的影响

螺旋藻是一种经济价值很高的微藻。针对螺旋藻的高光效性,在不同波长LED灯照射下,研究光照对螺旋藻生长速率的影响。结果表明,在螺旋藻的养殖中,经过红光(650-675 nm)、绿光(522-532 nm)和蓝光(465-475 nm)处理后,获得最大螺旋藻的干物质含量分别为1.232 g/L、1.195 g/L、0.742 g/L;红光处理过的螺旋藻生长速度最快,所得的干物质含量比对照样增加了66.04%。

胆红素与血红蛋白分子作用的发光光谱分析

利用荧光光谱技术研究了胆红素对血红蛋白分子中发光基团结构变化的影响及其与血红蛋白结合方式。结果表明 ,不同浓度的胆红素可以不同程度地猝灭血红蛋白荧光 ,导致 330nm处色氨酸残基荧光峰下降 ,4 1 0nm处荧光峰消失 ;pH值 9 4时血红蛋白与胆红素以非静电引力如疏水作用、范德华力的协同作用结合 ,且随着作用时间的延长 ,荧光强度下降。血红蛋白中氨基酸残基上的 -NH2 与胆红素分子中两个 -COOH结合 ,形成复杂的卷曲结构。血红蛋白的紫外光谱受胆红素分子中二吡咯发色团的影响 ,导致光吸收劈裂 ,在35 0 ,4 0 6nm处形成肩峰。另外 。

不同调光方式LED照射下的人体非视觉效应

分别采用模拟调光和PWM调光方式实现LED光调节。采用生理参数法,以在校大学生为研究对象,选择3种色温(3 000,5 600,6 500 K)LED光源,在3种照度(300,500,800 lx)水平下,对8名(5男,3女)受测者在实验前后的脉搏和瞳孔进行测量。选择同样3种色温LED光源,分别采用两种调光方式添加蓝光(464nm,20 lx)实现300 lx的照明环境,对12名(8男,4女)受测者在实验前后的脉搏和瞳孔进行测量。结果表明:两种调光方式实现的LED光环境对人体脉搏变化率和瞳孔收缩率的影响均没有显著性差异;在测试照明环境中添加蓝光,可引起人体脉搏变化率和瞳孔收缩率增大,峰值处分别增加约6%和9%。

半导体激光对人体穴位外照射及家兔血管内照射后对SOD、LPO及GSH、GSH-PX的影响

活性氧等自由基对机体可以影响许多生理和病理的过程 ,并认为在诱发某些疾病的机制上起着关键作用。本工作主要以半导体激光取代氦氖激光 ,体外穴位外照射取代血管内照射 ( ILIB)以观察激光对体内SOD、LPO( MDA)、GSH及 GSH-PX的影响。实验结果提示 :半导体激光 ( 650 nm,1 0～ 1 5m W,CW)照射人体“扶突”穴位后 ,可以即刻非常显著地提高血清 SOD的活性 ( P<0 .0 0 5)。这将有效地即刻提高机体清除氧自由基的能力 ,改进当前的临床治疗方法 (血管内照射 )以及免除患者的血管损伤 ,细菌感染等等的作用 ,再加仪器更轻巧 ,故在临床应用上具有很重要的应用价值。在过氧化脂质 LPO( MDA)方面 ,虽亦见有相应减少的倾向 ,但不显著。在 GSH及 GSH-PX的抗氧化体系中 ,激光对它影响似乎不大。本工作还对家兔进行了模拟血管内照射的观察 ,在 SOD、LPO方面亦有类似倾向 ,但均未达显著性差异。可能与方法及剂量等因素有关。

1319nm连续激光辐照皮肤组织的光热效应实验研究

实验测定了离体人皮肤组织在1319nm连续Nd:YAG激光辐照下径向和轴向不同位置的温度分布,研究了激光辐照功率密度和作用时间对皮肤组织温升分布的影响.结果表明,皮肤组织中的温度分布与探测位置、激光辐照功率密度以及作用时间密切相关;激光输出功率密度15.80W/cm2时安全辐照时间阈值为120s,功率密度48.92W/cm2时安全辐照时间阈值为6s.

基于双积分球和锁相放大测量的近红外多波长光学参量测量系统的研究

介绍了一种基于近红外LD光源及锁相检测技术的双积分球组织光学参量测量系统,波长范围为1300～1600nm,正弦电调制光信号,光开关切换不同波长.提出了积分球系统改进措施,测量了散射/吸收混合溶液在1310nm下的光学参量,结果显示,约化散射系数和吸收系数的测量相对偏差分别<5%和10%.

两种芳香植物非挥发性组分抗氧化和对DNA损伤的保护作用

采用 6种化学发光体系和两种比色体系研究了芳香植物罗勒和香柠檬的非挥发性组分(简称罗勒、香柠檬)直接清除活性氧、活性氮和对·OH引起的DNA损伤的保护作用。结果表明,罗勒和香柠檬不仅能直接清除O·2 ,而且可抑制黄嘌呤氧化酶的活性从而减少O·2 的产生。罗勒和香柠檬也能有效清除·OH、H2O2、ONOO·和DPPH·,两者相比,香柠檬除对·OH的清除作用弱于罗勒外,清除以上各种自由基的能力均强于罗勒。结果还显示,罗勒和香柠檬都能抑制脂质过氧化,明显地抑制和延缓DNA损伤,起到预防型抗氧化剂和断链型抗氧化剂的双重作用。这些结果表明,罗勒和香柠檬的非挥发性组分是有效的、多功能的天然抗氧化剂和自由基清除剂。

中波紫外线对体外培养的人黑色素细胞的影响

目的 :研究紫外线对人黑色素细胞的影响 ,以探讨日光在人皮肤老化中的作用。 方法 :采用 MTT法测定细胞的增殖 ,Na OH法测定黑素含量 ,Takahashi法测定酪氨酸酶活性。 结果 :中波紫外线照射后 ,细胞增殖明显 (P <0 .0 5 ) ,黑素含量增加 (P<0 .0 1) ,酪氨酸酶活性提高 (P<0 .0 5 )。 结论 :中波紫外线使暴露局部皮肤色素沉着明显 。

鼠尾藻多糖清除氧自由基作用的研究 Ⅱ UVc鼠尾藻对多糖抗氧化作用的影响

报道远紫外线(UVc)照射对鼠尾藻和铜藻多糖清除氧自由基作用的影响。结果表明,两种多糖经UVc照射24h后,清除超氧阴离子的水平明显下降,但却能显著抑制氧自由基对过不饱和脂肪酸的氧化作用。同时也报道了UVc照射前后吸热焓变与红外光谱的变化。

弱激光对大鼠海马神经元钠通道特性的影响

利用波长670nm、功率5mW的半导体激光器照射急性分离的大鼠海马CA3区锥体神经元,应用全细胞膜片钳技术研究其电压门控Na+通道的特性.实验发现:弱激光作用5min时,Na+通道激活电位和峰值电位开始向负电位方向移动,7min激光作用达稳定;激光照射对Na+通道电流峰值无影响,对照组和激光照射组峰值电流密度分别为(-383.51±26.93)pA/pF和(-368.36±33.14)pA/pF(n=8,P>0.05);激光作用降低了Na+通道的激活阈值电位和峰值电位,对照组通道电流在-40mV激活,-30mV达峰值,激光照射组通道电流在-60mV激活,-40mV达峰值;激光照射改变了Na+通道半数激活电压和斜率因子,对照组和激光照射组的半数激活电压分别为(-42.091±1.537)mV和(-54.971±1.846)mV(n=8,P<0.01),斜率因子分别为(1.529±0.667)mV和(2.634±0.519)mV(n=8,P<0.05).结果表明,弱激光照射海马神经元可改变Na+通道的激活特性,从而影响动作电位的去激化过程,进而会引起神经元细胞生理功能发生变化.

近红外光早期宫颈癌诊断的频域逆蒙特卡洛光学参量重构研究

研究了基于时域蒙特卡洛模拟的频域信息提取方法、光学参量反演方法和提高反演速度的措施.提出了利用离散傅立叶变换(传统法)和改进法两种提取频域信号幅值相位的方法.通过建立一定散射系数范围内的正向MC模拟数据库、采用拟合方法以及利用朗伯-比尔定理,解决了光学参量反演中快速获得MC模拟结果的问题.模拟实验结果表明:改进法无论在反演准确度还是计算时间上均优于传统法,当其中一个参量不变时,散射系数的反演相对误差小于±6%,吸收系数的反演相对误差小于±10%;当吸收和散射系数同时变化时(30<μs<100cm-1,0.2<μa<0.50cm-1),两个参量反演相对误差在±10%以内.采用快速反演技术重构一组光学参量所需要的计算时间小于1分钟.

增强UV-B辐射和He-Ne激光辐照对小麦离体叶绿体光化学活性的影响

利用低剂量的He-Ne激光和增强UV-B处理小麦叶绿体,研究了He-Ne激光对UV-B辐射损伤的修复效应.将提取的离体完整叶绿体分成CK(对照)、L(激光)、B(UV-B)和BL(UV-B和He-Ne激光复合处理)不同处理组.B、BL组经过不同剂量的紫外辐照处理(剂量依次为0.42kJ.m-2.d-1,0.84kJ.m-2.d-1,1.26kJ.m-2.d-1),其中BL组被UV-B辐射处理后再用He-Ne激光(5mW.mm-2)辐照.利用低温荧光法测定不同处理组小麦叶绿体荧光发射光谱的变化;用电导仪和Clark氧电极仪分别测量叶绿体膜透性和电子传递速率,膜透性的改变从一定程度上能反应膜的损伤程度;ATPase活性采用分光光度计测量.研究表明:He-Ne激光和增强UV-B辐射影响叶绿体激发能的分配,UV-B辐照达到1.26kJ.m-2.d-1时,叶绿体几乎完全失去活性;He-Ne激光则从一定程度上能促进叶绿体的光化学活性.UV-B辐射后的叶绿体再经过He-Ne激光的辐照处理后,可以恢复部分光化学活性,但当叶绿体损伤严重,光化学活性完全丧失时,He-Ne激光对其没有激活作用.

激光辐照皮肤组织的热效应解析计算研究

为了研究工作波段在近红外的激光安全问题,建立了连续激光辐照生物组织的热学模型,通过分离变量法求解热传导方程,得出了生物组织在激光辐照阶段和扩散阶段皮肤组织瞬态温度分布的精确解析解,并以氧碘激光辐照皮肤组织为例,计算了皮肤组织在激光辐照下的温度场分布。结果表明,皮肤组织温升随激光辐照时间和功率密度的增加而增加,辐照结束后,皮肤表面温度缓慢下降,深处温度先缓慢上升,再缓慢下降。分析结论与相关实验结果取得一致,证实了所建模型的合理性。该结论对于其它连续激光对物质的热损伤研究是有帮助的。