基于飞秒激光激发纳米金棒的细胞内钙离子水平调控

纳米金棒可以增强飞秒激光对细胞生命活动的调控能力,这主要是源于纳米金棒与匹配波长的飞秒激光作用产生了表面等离子体共振效应,而飞秒激光与细胞相互作用的主要机理仍不明确,一般认为同时存在非线性效应和热效应.通过建立数学模型定量描述了飞秒激光的热效应,并通过实验对比不同参数下飞秒激光调控含有纳米金棒的细胞内钙水平的效果,证明了非线性效应和热效应同时影响飞秒激光对细胞内钙水平的调控,且热效应起主导作用.

“四位一体”探索生涯规划教育路径

伴随高考改革,2018届高中生新高考的钟声已经敲响,学生生涯规划教育已然迫在眉睫。对于初探生涯教育的三十九中,到底该如何结合我校生情实际开展生涯规划教育,我校也进行了一些探索。对于高中生来说,生涯规划教育就是教师让学生知己知彼,帮助学生一起设置目标,以科学途径和行动实现自己的人生目标的过程。所谓知己就是自我探索,明白我是谁,也就是要知道自己的潜能是什么,自己的兴趣是什么,自己擅长什么,自己适合做什么,以及自己更愿意做什么。

多波长飞秒激光激发下GaAs纳米线SHG特性研究

本文基于有限元法研究了直立生长于GaAs衬底的GaAs纳米线的光场响应和光场增强性质.实验使用多个波长的飞秒激光脉冲激发GaAs纳米线,测得了较高效率的二次谐波信号,并首次使用宽带超连续飞秒脉冲(1000—1300nm)在纳米线上获取了宽带、无杂散荧光噪声的二次谐波信号.这种高效的二次谐波产生过程主要归因于纳米结构引起的局域场增强效应.本文阐明了GaAs纳米线的二次谐波倍频特性,这些结果对于其在纳米光学中的光器件、光集成等领域的进一步研究和实际应用具有很好的参考价值.

飞秒激光对人类细胞内钙信号的调控作用

飞秒激光以其独特和优良的光学性质,为生物光子学的研究带来了全新的研究领域和技术手段。在细胞和分子生物学的研究中,飞秒激光可以精确地在亚细胞或衍射极限水平上对细胞实现精确的刺激和操作。对于飞秒激光调控人类细胞内钙信号这一全新的现象进行了回顾和综述,讨论了飞秒激光释放细胞钙存储的可能机制,分析了飞秒激光释放细胞钙信号的物理和生理过程,在细胞生物学和分子生物学的水平上探讨了细胞对飞秒激光刺激的应激反应可能的原理,并阐述了由此而来的一系列后续分子和生理过程。这种纯光学的分子信号调节对于相关细胞信号通路的研究具有重要意义,并有望进一步应用于基于飞秒激光的基因表达调节和干细胞分化的研究。

激光调控细胞钙信号的技术与机制

钙离子是细胞内重要的第二信使,调节基因转录、能量合成及细胞增殖和凋亡等功能。细胞膜与细胞器上钙相关蛋白协同作用,形成复杂而有序的钙信号网络。在亚细胞结构上特异性激活与抑制某个钙相关蛋白而不影响其他蛋白及其他细胞器能够极大促进亚细胞结构钙信号调节机制及相关功能研究。然而,由于药物在细胞内的自由扩散及蛋白在细胞内的广泛表达,药物的分子特异性及空间特异性有限,因此基于激光的钙信号调节方法得到发展。主要讨论了光解锁笼、光遗传以及全光调控三种基于激光的高空间分辨率的细胞内钙信号调控技术的优点及局限性。理论上,它们对细胞的刺激可以局限在亚微米区域。特别地,分析阐述了基于多光子激发的低功率近红外飞秒激光调控细胞内钙信号的新型技术与机制。