10481.飛秒激光與納米金棒調(diào)控細(xì)胞信號(hào)與光損傷

1、飛秒激光與納米金棒調(diào)控細(xì)胞信號(hào)與光飛秒激光與納米金棒調(diào)控細(xì)胞信號(hào)與光損傷損傷Photodamageofcellsstainedwithgoldnanodsstimulatedbyfemtosecondlaser學(xué)科專業(yè)：光學(xué)工程研究生：李洋指導(dǎo)教師：胡明列教授賀號(hào)研究員天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一四年十二月摘要納米生物光子學(xué)是光學(xué)、納米技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)研究的交叉學(xué)科，借助納米材料獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)和生物特性，用光學(xué)的手段實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞和

2、生物體微納米量級(jí)的操控、傳感和成像。近十年來，隨著納米制造技術(shù)和激光技術(shù)的進(jìn)步，各種功能和材料的納米顆粒被大量合成出來，如半導(dǎo)體量子點(diǎn)、金屬納米顆粒、Fe2O3磁性納米顆粒等，廣泛應(yīng)用于細(xì)胞成像、細(xì)胞內(nèi)納米傳感、光熱治療、光動(dòng)力治療、靶向載藥和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)。尤其是飛秒激光技術(shù)的進(jìn)步，為納米生物光子學(xué)提供了更優(yōu)質(zhì)的光源和理想的光操控手段，使其成為一個(gè)具有廣闊前景的領(lǐng)域。本文首先綜述了納米生物光子學(xué)領(lǐng)域的研究?jī)?nèi)容和前沿應(yīng)用，并對(duì)研究中應(yīng)用最

3、廣泛的納米顆粒進(jìn)行簡(jiǎn)介，著重介紹了納米金顆粒和納米金棒的光學(xué)性質(zhì)和生物相容性。同時(shí)，對(duì)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)調(diào)控、凋亡和壞死機(jī)制進(jìn)行了簡(jiǎn)介，這是飛秒激光和納米顆粒對(duì)細(xì)胞發(fā)揮作用的生物學(xué)基礎(chǔ)。納米生物光子學(xué)涉及納米金棒、飛秒激光、體外培養(yǎng)的活細(xì)胞三者的相互作用，本文對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)介紹，闡明了飛秒激光調(diào)控細(xì)胞信號(hào)和光損傷的物理和生物機(jī)制，以及納米金棒增強(qiáng)飛秒激光對(duì)生物細(xì)胞作用效果的原理。最后對(duì)不同重復(fù)頻率和不同脈寬的飛秒激光調(diào)控含納米金棒細(xì)胞內(nèi)鈣水