光敏剂亚细胞定位与诱导细胞死亡的信号途径

光动力疗法 (PDT)是一种能诱导细胞坏死和凋亡的细胞毒性治疗方法 ,光动力反应过程与许多信号途径有关 ,而光敏剂亚细胞定位是影响光动力杀伤效应的重要因素。光敏剂亚细胞定位后 ,在激发光作用下 ,通过各种信号途径诱导细胞坏死和凋亡。如 :光动力 -线粒体损伤 -细胞色素C释放 -caspase (白细胞介素 1 (转换酶 ) 3激活途径、光动力%D溶酶体原发损伤%D酸性鞘磷脂酶 (aSMase)活化%D神经酰胺 (Ceramide)释放 -细胞凋亡途径、光动力作用%D膜稳态失衡%D钙超载%D细胞死亡途径。目前 ,PDT引发的信号途径还未完全阐明 ,以往许多实验是以不同的模型和不同光敏剂为基础的 ,并且大多数实验是在体外进行的 ,许多共性的观点有待进一步确定 ,而一些信号途径实验依据较充分 ,在光动力诱导细胞死亡过程中发挥重要作用 ,实际上 ,这些途径常常综合起作用 ,体现了光动力作用机制的复杂性     

新型光敏剂BF01光动力治疗人肝癌的实验研究

探讨光敏剂BF01光动力对人肝癌细胞株bel- 7402体外杀伤效应和体内抑瘤效 应及其作用机制。CCK-8法检测同一激光强度不同给药浓度的(0、0.8、3.2 μmol·L－1)BF01光动力(激光剂量2.4 J/cm²,光照时间 :1min/well,激光波长652 nm)处 理下对bel-7402细胞的抑制率和IC50,流式 细 胞术检测bel-7402细胞死亡方式,DAPI染色 观察细胞凋亡特征,光动力后检测bel-7402活性氧、共聚焦显微镜 观察亚细胞定位,建立 裸鼠人肝癌细胞模型,绘制肿瘤生长曲线,观察治疗效果。BF01-PDT治疗组能明显 抑制bel-7402肿瘤细胞增殖,BF01的浓度为6.4 μmol·L－1时,其杀伤率到86%,半数杀伤 浓度IC50 μmol·L－1,检测细 胞死亡方式主要是以晚期凋亡为主,BF01-PDT作用 bel-7402细胞后,经DAPI染色细胞核的形态呈现出凋亡的特征,活 性氧水平随给药浓度 增加而增加,亚细胞定位在线粒体,体内实验表明BF01-PDT可以明显抑制人肝癌肿瘤生长 。光敏剂BF01介导的光动力疗法对人肝癌细胞及小鼠体内肿瘤生长抑制作用明显,光 动力疗法以细胞凋亡为主,其机制可能与光敏剂BF01定位在肿瘤细胞的线粒体,增加 bel-7402细胞中ROS含量有关。     

MPPA光动力作用诱导人鼻咽癌细胞凋亡的实验研究

为观察MPPa光动力作用对鼻咽癌细胞凋亡的影响,应用AnnexinV—PI双染结合流式细胞仪分析MPPa光动力作用后人鼻咽癌细胞株CNE2细胞发生凋亡和继发性坏死的比率。结果显示MPPa光动力作用实验组人鼻咽癌细胞株CNE2细胞发生凋亡和继发性坏死的比率分别增加到16.43 %和4.64 % ,且均显著高于单纯光照射组、单纯MMPa光敏剂处理组和假照射组(P <0 .0 1) ,而三对照组间无明显差异(P >0 .0 5 )。表明MPPa光动力作用能有效诱导低分化人鼻咽癌细胞株CNE2细胞凋亡的发生。这也可能是MPPa光动力作用杀伤鼻咽癌的重要机制之一。     

HPPH光动力学治疗鼠G422脑胶质瘤诱导肿瘤细胞凋亡的实验观察

目的:通过对鼠G422脑胶质瘤脑及腋部皮下移植瘤模型的HPPH光动力学治疗,从电镜、FCM测定细胞凋亡率,观察各剂量组疗效,并与对照组及HpD-PDT作对比,寻找HPPH-PDT治疗鼠G422脑胶质瘤合适的HPPH剂量。方法:建立鼠G422脑胶质瘤脑及腋部皮下移植瘤模型,设立空白对照组、单注射HPPH 0.45 mg/kg组、单注射HpD组、单665 nm激光照射组、单630 nm激光照射组、HPPH-PDT各组(0.15、0.3、0.45 mg/kg组)、HpD-PDT 5 mg/kg组。单注射HPPH组、HPPH-PDT组和单注射HpD组、HpD-PDT组自尾静脉注入光敏剂,24 h后以波长665 nm的半导体激光照射HPPH-PDT组和单665 nm激光组肿瘤,功率密度200 mW/cm~2,每光斑照射17 min,能量密度为204 J/cm~2;以波长630 nm的半导体激光照射HpD-PDT组及单630nm激光照射组肿瘤,功率密度200 mW/cm~2,每光斑照射20 min,能量密度为240 J/cm~2。于PDT后9 d处死鼠,取肿瘤、肿瘤边缘、正常脑组织,作电镜、FCM细胞凋亡检查。结果:以流式细胞仪及电镜观察肿瘤细胞凋亡,显示鼠G422脑胶质瘤脑及皮下移植瘤HPPH-PDT各剂量组、HpD-PDT组与空白、单注药和单照光三组对照组比较,肿瘤细胞凋亡率明显升高,P<0.01,差别有统计学意义。HPPH-PDT各组细胞凋亡率高于HpD-PDT组,0.3 mg/kg、0.45 mg/kgHPPH-PDT组的细胞凋亡率明显高于0.15 mg/kgHPPH-PDT组,HpD-PDT组,P<0.01,差别有统计学意义,0.45 mg/kg HPPH-PDT组细胞凋亡率稍高于0.3 mg/kgHPPH-PDT组,P>0.05,差别无统计学意义。故HPPH0.3 mg/kg是适宜的HPPH-PDT光敏剂剂量。HPPH-PDT0.3 mg/kg组和HpD-PDT组比较,肿瘤细胞凋亡率明显升高,P<0.01,差别有统计学意义。故由肿瘤细胞凋亡率和电镜分析,HPPH-PDT能诱导鼠G422脑胶质瘤细胞凋亡,凋亡率与HPPH剂量相关,适宜的剂量为0.3 mg/kg;HPPH-PDT诱导鼠G422脑胶质瘤细胞凋亡的作用较HpD-PDT强。结论:从电镜、FCM观察HPPH-PDT对鼠G422脑胶质瘤生长有抑制作用,能诱导肿瘤细胞凋亡及死亡。凋亡率与HPPH剂量有关,适宜的剂量为0.3 mg/kg;HPPH-PDT诱导鼠G422脑胶质瘤细胞凋亡的作用较HpD-PDT强。     

LD端泵浦1 319 nm 3.11 W-CW Nd:YAG激光器

报道了LD端面泵浦Nd：YAG晶体实现1319nm单波长连续输出的研究。通过对输出镜镀选择性介质膜，抑制了1064和1338nm光波在腔内的振荡。在功率为26．03W的808nmLD泵浦下，得到1319nm单波长最大输出3．11W。对1319nm单波长运转条件进行了理论分析，得到1319nm单波长运转区域图，描述了1319nm单波长运转时输出镜对1319nm和1338nm光波透过率应满足的关系，为实现1319nm单波长运转提供了理论指导。实验结果与理论分析结果相互吻合。     

细胞培养用品光透射规律的研究

应用紫外分光光度计对细胞培养板盖及培养液的光透射规律进行了初步观察。结果显示，200－280nm波长范围的光很难透过培养板盖（透射率仅2％－10％），对400－800nm波长范围光的透过率达84％左右，含小牛血清和未含小牛血清的PRMI细胞培养液对600－800nm波长范围的光透过较高（透射率分别为78％左右，81％左右），对小于600nm波长的光透过较弱。     

HPPH光动力学治疗大鼠C6脑胶质瘤肿瘤生长实验研究的磁共振表现

目的:以不同剂量新型光敏剂HPPH光动力学疗法治疗大鼠C6脑胶质细胞瘤模型, 通过磁共振平扫及增强扫描来测定各组肿瘤的大小, 绘出生长曲线, 选择最佳的治疗剂量并与传统HPD-PDT(血卟啉光动力学疗法)作对比, 并以病理、电镜检查作验证。方法: 建立大鼠C6脑胶质细胞瘤模型建立, 设立对照组(肿瘤未治疗组、单注射HPPH 0.45 mg/kg组、单注射HPD 5 mg/kg组、单波长667 nm激光照射组、单波长630 nm激光照射组), 光动力学治疗组(HPPH-PDT各组(0.15、0.30、0.45 mg/kg组)、HpD-PDT 5 mg/kg组)。单注射HPPH 0.45 mg/kg组、HPPH-PDT组和单注射HPD 5 mg/kg组、HpD-PDT组自尾静脉推注入光敏剂, 光动力学组注光敏剂18 h后照激光。以波长667 nm的半导体激光照射HPPH-PDT组和单667 nm激光照射组肿瘤, 功率密度200 mW/cm2, 每光斑照射20 min, 能量密度为240 J/cm2; 以波长630 nm的半导体激光照射HpD-PDT组及单630 nm激光照射组肿瘤, 功率密度200 mW/cm2, 每光斑照射20 min, 能量密度为240 J/cm2。肉眼观察鼠行为变化, 以磁共振平扫及增强扫描测量治疗前、 治疗后第7、14天或对照组肿瘤生长第7、14、21天肿瘤体积, 绘制肿瘤生长曲线, 于PDT后14天或对照组肿瘤生长21天鼠脑, 磁共振增强扫描测量后处死鼠, 取脑组织作病理、电镜检查。结果: 大鼠PDT治疗后, 光动力学治疗组疗效较好的鼠, 未出现异常表现, 而对照组及光动力学治疗疗效较差组出现大鼠消瘦、萎靡或偏瘫、视盲。所有鼠均未出现皮肤红斑、水肿等光毒性反应。磁共振增强扫描测定肿瘤生长不同时间体积, 并绘出肿瘤生长曲线。光动力学治疗前及治疗后14天肿瘤体积比(P14/P0), 即肿瘤生长第21天与7天比(T21/T7), HPPH 0.15、0.30、0.45 mg/kg-PDT组、HPD 5 mg/kg-PDT组值为4.43±4.80、0.37±0.25、0.71±0.42、8.31±1.56;对照组单注药HPPH 0.45 mg/kg组、单注药HPD 5 mg/kg组、单激光667 nm照射组、单激光630 nm照射组、未治疗肿瘤组为17.01±0.36、16.66±0.31、18.37±0.47、17.66±0.04、20.24±1.75。T检验治疗组与对照组有显著及非常显著差别(P值＜0.050、0.001), 治疗组中HPPH各组疗效优于HPD 5 mg/kg-PDT组, T检验有显著差异(P值＜0.050)HPPH-PDT组中HPPH 0.3 mg/kg-PDT组、HPPH 0.45 mg/kg-PDT组疗效接近, T检验无显著差别(P值＞0.050), 但明显优于HPPH0.15 mg/kg-PDT组,T检验有显著差异, (P值＜0.050)各对照组间无明显差异(P值＞0.050)。病理检查正常脑组织仅见神经元细胞及胶质细胞; 而接种C6胶质细胞瘤后大鼠脑可见大片密集成巢状生长, 色深、大小不一、有核分裂的肿瘤细胞, 随着肿瘤生长时间的增加, 肿瘤细胞的密度加大。未光动力学治疗对照组的病理表现与上相同。光动力治疗后可见肿瘤细胞变性、色变淡、细胞密度减少, 脑组织水肿及毛细血管扩张, 程度与光敏剂HPPH的剂量有关, HPPH 0.15 mg/kg-PDT较差一些 、而HPPH 0.3 mg/kg-PDT 、HPPH 0.45 mg/kg-PDT 较明显、有的只有少量的肿瘤细胞, 仅可见正常脑神经元细胞及胶质细胞, 而HPD-PDT后的脑肿瘤细胞变性程度较HPPH-PDT更差一些, 标本中仍可见较多的肿瘤细胞。电镜变化: 大鼠正常脑可见神经元细胞及有髓鞘轴突及无鞘轴突。大鼠C6脑胶质细胞移植瘤未治疗对照组: 均是活的肿瘤细胞,细胞体积大, 细胞膜、核膜完整,核大, 有核仁, 有核切迹。大鼠C6脑胶质细胞移植瘤光动力学治疗组出现不同程度细胞凋亡及凋亡坏死的表现, 核固缩, 染色质边集的凋亡细胞, 凋亡小体, 细胞质空泡变性, 线粒体空泡变性, 细胞膜、核膜破裂。随着剂量增加, 肿瘤细胞凋亡、坏死程度增加。HPPH 0.15 mg/kg-PDT早期凋亡肿瘤细胞多见, 有较多有活性肿瘤细胞; 0.30 mg/kg及0.45 mg/kg HPPH-PDT组肿瘤凋亡及坏死程度增加。程度相似, 但边缘脑组织有少许神经元固缩, 程度0.45 mg/kg HPPH-PDT组大于0.30 mg/kg HPPH-PDT组。HPD-PDT组也是以早期凋亡肿瘤细胞多见, 有较多有活性的肿瘤细胞, 肿瘤的凋亡程度较HPPH 0.15 mg/kg-PDT差。结论: 磁共振增强扫描成像分析, 能在无创情况下动态观察大鼠接种C6胶质瘤脑组织内肿瘤的生长情况, 测量肿瘤肿块大小。HPPH-PDT能治疗大鼠脑C6胶质瘤, 疗效优于HPD-PDT, HPPH0.3mg/kg为HPPH-PDT最佳光敏剂剂量。     

荧光染色法观察LED活化竹红菌素介导的光动力作用诱导卵巢癌细胞凋亡

目的:探讨LED活化竹红菌素介导的光动力作用诱导人卵巢癌细胞凋亡的光化学生物学效应.方法:应用Hoechst33258细胞核荧光染色法观察LED活化竹红菌素介导的光动力作用对人卵巢癌细胞凋亡的影响,结果:LED活化竹红菌素介导的光动力作用组出现核凝聚、凋亡小体的人卵巢癌细胞株H08910细胞明显多于单纯LED辐照组、单...     

1.63kW单纤单振单模连续全光纤激光器

报道了一种单纤单振单模连续全光纤激光器,工作波长为1 080nm,输出功率可达1.63kW。激光器使用7个输出功率为300 W、工作波长为976nm的半导体激光器(LDs)充当泵浦源,并利用短腔长结构成功地抑制了受激拉曼散射(SRS)。测试结果显示,所获得激光的光谱信噪比(SNR)大于40dB,1h内的功率不稳定度小于1%,光-光转换效率约为75.46%。此外,通过对光纤盘绕的合理设计,有效地抑制了光纤中的高阶模式,在满功率输出时成功地获得了单模激光(M2<1.1)。     

光纤激光泵浦的多波长中红外光参量振荡器

介绍了一种光纤激光泵浦的三波长中红外光参量振荡器。在最大泵浦功率70.7 W,泵浦波长为1 060、1 065、1 080 nm的情况下,实现了8.7 W的中红外闲频光输出,斜效率达到16%,闲频光三个波长分别为3 132、3 170、3 310 nm,但产生的信号光只有一个波长为1 604 nm。对实验结果进行了理论分析和实验测试,得出在谐振腔内1 060 nm泵浦光发生了光参量振荡,而1 065、1 080 nm泵浦光分别与1 604 nm信号光发生了差频过程,同时还利用差频转换效率理论对1 065、1 080 nm差频产生的闲频光强度的差异进行了分析和解释。