激光等离子体效应对细胞烧蚀特性研究

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1、万方数据第32卷．第8期20l2年8J光游学‘j光滑分析Speclrosc'opyandSpectralAnalysisV01．32．No．8．pp2022—2026August．2012激光等离子体效应对细胞烧蚀特性研究韩敬华1．张新刚2，蔡晓唐3，段涛4，冯国英卜，杨李茗5，张亚筠1．王绍朋1．李世文11．网川人学电f信息学院．四川成邪6100642．网川人学乍命科学学院．网川成邪6100643．明J11人学华一第：侠院．吗JII成都6l004l4．一向科技人学饭麓条件物质特性实验审．网川缩RI62IOlO5．成都精密光学l：程研究中心．网川成都61004I摘要研究对比r激光^接辐

2、照、聚焦辎照以及激光等离子体辆照i种辎照办式F．洋葱友皮细胞的烧蚀特征．并旌于激光辎照的热力学特性对细胞的沮升以及榭变过程进if分折。观察发现：I‘(接辎照埘细胞的杀伤效果彳Il小明娃；聚熊辐照会IjI起煞点附近细胞的断裂以及脱水；激光等离f体辅照作flIF．细胞会‘^现火呵穆{的玉除．断裂边缘辑I糙．n细胞层彳I．叠加现象．理论分析发现．激光等离f体it-Yi热效心、辐射I乜肉及冲-抒波效应等．会增加激光脉冲能鼍到细胞的沉积、以及对细胞冲．h剥离等．从而会夫人增加细胞的杀伤范嘲和效率．'qtll于埘细胞进行大面积杀伤．关■词激光等离子体；细胞烧蚀；辐射电离；冲．h波中圈分类号：Q23

3、3：0433。4文t标识码：ADOI：10．39641j．issn．10000593(2012108—202205引言随符激光技术的迅速发展．激光f．术在医学领域L二经得到广泛的I’；illl[1。1．强激光烧蚀fk物组织的研究i．ff随之展开．激光对乍物illSl的切削效f澎不但与隹物材料的fI身组织仃父．还‘j所用激光的脉冲参lit(如波长、能艟、_眶复频j．‘等)和使JlJ方法(如是甭聚置鬏等)街不町分【3：．研究激光作用于生物体的机理及J乓烧蚀效果对指导医学实践lt-Yf敢委的意义f

4、’。。在激光烧蚀过程tf，．激光等离子体的{l{现会对，-物体产乍决定性影响．采用J!i【接辐

5、照、聚焦友晒以及激光等离子体辐照i种方式对洋惫农皮进{i激光作川．通过对比损伤形碗．分析激光等离子体光讲．得到强激光等离子体效应作JlI于细胞的损伤机理．1实验部分选JfJ鲜嫩洋慧鳞叶．取Jt-,l,片表皮作为实验材料．分别采川激光rC接辎照、聚练辆照以及激光等离子体辆照的fillJ斤式．对洋葱农皮细胞进if杀伤破坏实验．所产乍的损伤形貌如图l所爪．实验III所采JIJ的激光器为名li‘记公·d的SGR—lo嗣体脉冲激光器．输_}Ij波长为l064nrn．脉宽为10ns．脉冲能景为40rnJ．光斑’F径聚焦Il{f为lmm．聚焦后约为30pm．输出能景的稳定性≤3％。激光等离子体发身．

6、t光i抟IlIn蛋IM卵p-．o●嚼5orfireonion叩H册Icells(a)t('ellswithoutdamages(b)：I)irectirradiation(c)：Focu．．‘edirradiation‘(d)：【矗∞rplasmairradiation杖■日一：2012一02—22．o订日期：20120605基金嘎目：啊宗fI然科学摹金鬣人项Il(60890203)和丙嘲科技大学饭螭条件物质特性炎验审Jf放堆金项Il‘lIzxikoS)资助作者■介：帏般华．1976年隹．刚川人学电厂信息学院讲师email：hjh一ⅫJ@163．C()nl-通讯联系人Pmail：guo

7、ying_feng(a：yaboo-∞mcTl≮擀◇万方数据第8期光il警学‘j光i抟分析2023SpectralNet公I订乍产的EPP2000／EPP200c制光游仪进if测馈．损伤形碗由堆恩I：(KEYENCE)’E产的VHX·600娃傲镜进ff观测．透过光游和吸收光讲IlIEvolution300紫外一町见分光光度讣进行测破。图l(a)楚没彳I．经过辎照的洋惫表皮细胞．娃馓镜下．细胞轮廓清晰．坚长斤肜交锚排列．细胞大小均匀．彳I．比较明镀的细胞问晾．细胞嚷友嘶光滑．图l(b)址激光A接辎照F洋慧表皮细胞的彤貌．没钉发现明娃的烧蚀缎透．{II细胞啭表面出现镀缩．酃分细胞边缘模期．

8、为激光烧蚀下细胞失水所导致．一般情况F．这会伴随艏火戢细胞的质壕分离现象出现．1謇Il(c)足激光聚熊glJft．愆表皮I：时烧蚀的形貌．瞒强度激光辐照下．细胞内水分流火】f毗眠．细胞卷曲变形．细胞壕破坏严嘏．郎分细胞破碎．仳仍Jt-,i'i较清晰的细胞轮靠．在高沮下．一般细胞器会受到严嗽损伤．特别足住商沮F．细胞内的蛋lll质及梭艟物质发乍变忭．维持细胞Jl：常僵命活动的乍理't-if：途径帔破坏．·jI发细胞火Illi积的功能性死亡．而由阁