有机钙钛矿太阳能电池(OPSCs)的能量转换效率卓越, 可以媲美单晶硅太阳能电池。但是, 由于有机钙钛矿材料对水和空气十分敏感, 因而当前面临着器件稳定性方面的挑战。金属有机框架(MOFs)与其衍生材料具有开放式孔道结构和非常大的比表面积, 可以添加剂的形式用于电子、空穴传输层和混合钙钛矿-MOF光吸收层, 或作为界面修饰层有效钝化钙钛矿吸收层的缺陷, 并显著提升其能量转换效率及器件稳定性。本文介绍了MOFs的相关知识与MOFs结合OPSCs的研究现状, 重点综述了近五年来MOFs在OPSCs中的应用与进展。

无标记显微成像技术包括光学相干层析、光声成像、非线性成像和微球透镜成像等技术。概述了目前常用的无标记显微成像技术,并对各种传统和先进的成像原理进行了总结。详细介绍了各种无标记成像技术的优缺点和最新研究进展,以及此类成像技术在各领域的应用,并对基于无标记显微技术的多模态成像技术的未来发展进行了展望。

目前应用激光热疗治疗肿瘤的研究比较多, 但是激光联合光敏剂治疗肿瘤过程中肿瘤组织的三维温度分布的研究比较少。为了分析激光热疗过程中肿瘤及周围组织的三维温度分布情况, 本实验首先运用红外热像仪监测激光联合吲哚菁绿治疗荷乳腺瘤小鼠过程中肿瘤表面的温度变化; 其次, 运用蒙特卡洛(Monte Carlo)原理模拟激光在生物组织中的光分布, 进一步利用COMSOL Multiphysics构建激光热疗过程中肿瘤及周围组织温度的三维分布仿真模型。结果显示实际测量肿瘤表面最高点温度和仿真模拟肿瘤表面最高点温度分布吻合度较好; 有光敏剂的肿瘤组织温度比没有光敏剂的肿瘤组织温度升高约20 ℃; 模型中可见肿瘤组织不同部位温度可相差15 ℃左右。该模型可以分析肿瘤以及周围组织的温度时空分布情况, 了解激光热疗治疗肿瘤的效果, 该模型为激光热疗的应用提供参考作用。

小胶质细胞的激活在神经退行性疾病的病理发生过程中发挥了重要的作用。一旦被激活, 他们便具有类似巨噬细胞的吞噬功能以及释放炎症因子的能力, 前者有利于保护中枢神经系统的功能, 而后者则会加重神经元的死亡。然而, 在神经退行性疾病的发生过程中, 脑内的小胶质细胞却不能有效地对死亡细胞甚至Aβ进行吞噬。因此, 调控小胶质细胞的吞噬功能被认为是寻求神经保护治疗手段的一个有效策略。在本研究中, 我们的实验结果表明了20 J/cm2的LPLI能够增强LPS激活的小胶质细胞的吞噬功能。我们发现LPLI介导的小胶质细胞的吞噬功能增强是一个基于actin聚合的Rac1依赖的过程, 持续激活的Rac1(Rac1Q61L)相比野生型Rac1可以诱导更多的actin聚合, 而显性负效应的Rac1(Rac1T17N)却显著抑制了actin的聚合。另外, 我们运用一个基于荧光能量共振转移的Raichu-Rac1质粒也进一步证实了在LPLI下Rac1的激活, 并且这一激活过程是由PI3K/Akt通路所介导的。我们的研究为控制神经退行性疾病的进程提供了一个可行的的治疗策略。

视网膜母细胞瘤(Retinoblastoma, RB)是一种最常见的儿童眼癌, 传统的化疗和放疗可能会诱发二次肿瘤的产生。光动力疗法(photodynamic therapy, PDT)作为一种具有选择性的非入侵疗法在肿瘤治疗中展现了很好的应用前景。本课题通过实验观察了不同浓度焦脱镁叶绿酸-a(PPa)光动力作用对人视网膜母细胞瘤细胞株Y79细胞ROS产率和相应诱导凋亡能力的影响。结果表明, 伴随逐步上升的PPa浓度(0.2、0.4、0.6 μmol/L ), Y79细胞的ROS产量和相对的凋亡率都明显上升, 初步证明了PPa光动力杀伤视网膜母细胞瘤的可行性。

巨噬细胞对病原菌的吞噬以及随后的降解在机体免疫防御中起重要作用。近年来, 对增强巨噬细胞吞噬能力的研究越来越被重视。弱激光具有独特的生物组织学作用特征, 从而调节机体多种功能。本文重点探讨了He-Ne 激光(632.8 nm)照射对巨噬细胞吞噬功能的影响及分子信号调控机理。实验结果表明, 弱激光能够通过激活巨噬细胞内Src激酶增强巨噬细胞的吞噬能力。

肿瘤靶向治疗的研究是当今生物医学界的研究热点。本研究采用整合素αvβ3单克隆抗体作为肿瘤靶向分子, 以单壁碳纳米管(SWNT)作为运输载体, 同时利用单壁碳纳米管在近红外区的光吸收特性, 开展靶向肿瘤光热治疗。实验结果表明, 这种整合素αvβ3单抗标记的碳纳米管探针对高表达αvβ3的U87MG细胞具有高靶向选择性和靶向光杀伤性, 能成为一种有潜力的靶向光热转换探针应用于新型肿瘤靶向治疗。

分别从细胞层面和在体层面研究单壁碳纳米管(SWNT)对近红外区980 nm激光热疗的增强效应。 细胞层面研究:对照组无处理,单壁碳纳米管组孵育单壁碳纳米管2 h,激光组照射980 nm激光,激光+单壁碳纳米管组孵育单壁碳纳米管2 h后照射980 nm激光,各处理组细胞继续培养12 h,CCK8检测细胞死亡率。 在体层面研究:对照组无处理,单壁碳纳米管组在肿瘤部位注射单壁碳纳米管,激光组照射980 nm激光,激光+单壁碳纳米管组在肿瘤部位注射单壁碳纳米管6 h后照射980 nm激光。比较4组的杀伤效果、肿瘤增长、生存情况等。 结果表明,相对于激光治疗组,激光+单壁碳纳米管组具有显著的杀伤效果,有效抑制肿瘤增长,明显提高治愈率。说明单壁碳纳米管能够显著地增强980 nm激光热疗效果。