1 安徽大学生命科学学院, 安徽 合肥 230039
2 中国科学技术大学生命科学学院, 安徽 合肥 230027
3 中国科学院安徽光机所, 安徽 合肥 230031
4 湖南师范大学生命科学学院, 湖南 长沙 410081
5 四川教育学院生物系, 四川 成都 610041
6 四川省农业科学院蚕桑研究所, 四川 南充 637000
为了探索激光生物学效应的分子机理, 以便更好的掌控和利用激光生物效应, 用XeCl(308 nm)准分子紫外激光以相同变化的激光参量直接辐照有生物活性的生物大分子BTG DNA、BSA(v)蛋白质和糖Mannan。实验结果分析告知: 电镜法观察到受辐照的三类生物大分子的表观结构、构象(含结构信息)和光谱法(IR、Vis-UV、FR、CD)分析指出生物大分子的内在结构部件的相关的特征峰的峰位、峰值都受影响, 其变迁都与激光参量的变化相呼应; 与三类生物大分子中分子内、分子间沟通与信息传递相关的氢键、糖苷键等的形成与否的类似或相同的结构部件(如-C-H、-N-H、-CH-OH、-C-O、-C=O等)其特征峰的变迁都更敏感于激光参量的改变。激光辐照生物体时, 激光似生物信号分子通过它的能量以粒子性、电磁波相干性影响生物大分子的分子结构、构象(含结构信息)的稳定性、增加分子内、分子间相互沟通、信息传递, 亦增加了结构部件的被修饰的可能性。进而影响着生物信息流的流量与流向和细胞信号转导的协同与整体表达, 产生相应的生物效应。掌握获得功能生物大分子结构构象信息与使用适宜的激光参量的相关的关系值(阈值)是重要的关键。
XeCl(308 nm)激光辐照 生物大分子BTG DNA、BSA(V)、Y-Man 结构构象 生物信息分子结构(构象)变化 生物信息流 激光生物效应 相关性 XeCl(308 nm) laser irradiation biomacromolecule BTG DNA BSA(V) Y-Man structure switch structure switch of bio-information of biomacromol biological information flow laser biological effect interrelation
1 安徽大学生命科学学院,安徽,合肥,230039
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽,合肥,230031
3 湖南师范大学生命科学学院,湖南,长沙,410081
XeCl(308 nm)准分子紫外激光(单脉冲输出能量25 mJ,33.3 mJ～34.4 mJ,脉冲频率每秒两次,光斑15 mm×7 mm或4.5 mm×0.5 mm,透镜焦距300 mm),辐照小牛血清白蛋白[bovine serum albumin fraction V,BSA(V)]固体或溶液样品的时间分别为15 s、30 s、45 s或60 s;样品距激光光源的距离分别为:150 mm、250mm、290 mm、340 mm.改变激光参量辐照BSA(V)样品和其对照,用光谱法测试其FT-IR(IR)、Vis-UV(UV)、FR光谱,并比较分析.受辐照后的BSA(V)与主链构象相关的酰胺平面的特征FT-IR谱线,特别是与蛋白质二级结构敏感的酰胺面Ⅰ,1 652 cm-1;与α-螺旋结构相关的FT-IR 1 140 cm-1～500 cm-1;及与蛋白质侧链氨基酸残基Tyr、Phe、Trp相关的特征峰UV 277.6 nm、UV 216 nm和FR 340 nm、FR 680 nm的峰强度(T%或OD%或Q%)和它们的峰位(cm-1或nm)均受激光辐照的影响,其影响程度与使用的XeCl激光参量的改变有一定的敏感性和相关性.实验结果与讨论对认识激光生物学效应的分子机理、探索建立激光-生物学效应的关系参数,以便进一步发现新的有效的激光生物学效应,发现和认识潜在(后继)的正、负面的激光生物学效应,进而加以调控有一定的理论与实用参考价值.
XeCl(308 nm)激光 辐照生物大分子 小牛血清白蛋白[BSA(V)] 蛋白质结构变化 激光-生物学效应关系参数
1 合肥学院生物与环境工程系,安徽,合肥,230022
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽,合肥,230031
利用XeCl准分子紫外激光照射少根根霉孢囊孢子,研究其生物学效应.在照射功率为2.0 kV,2.5kV和2.7 kV,脉冲次数为35～135的范围内,其致死曲线在85脉冲次数处形成高峰,在110脉冲次数处形成低谷,构成一个"峰形"曲线;与紫外灯UV致死曲线有较大的差别.通过琼脂平板分离、固态发酵,从中筛选到8株脂肪酶活力提高幅度10 %以上的菌株,其中以突变株LB-5的酶活力最高,达66.4 IU/g干基,较出发菌株酶活提高了55.1 %.讨论了激光照射功率、脉冲次数和致死率与根霉脂肪酶活力之间的关系.
准分子紫外激光 少根根霉 致死曲线 激光诱变 脂肪酶活力
1 安徽大学生命科学学院,中国安徽,合肥,230039
2 中国科学院安徽光机所,中国安徽,合肥,230031
XeCl 308 nm紫外激光(单脉冲输出能量33.4 mJ,脉冲频率 2次/秒,辐照时间45秒,光斑6×3 mm,透镜焦距300 mm)辐照330 mm处小牛胸腺DNA(固体).用扫描电子显微镜和透射电子显微镜可以观察到DNA受照射后有断裂、分叉、扭曲、聚集和交联等现象,影响生物大分子的初级结构和高级结构的变化.在我们的实验条件下是以影响DNA构象变化为主.
准分子激光器 辐照 小牛胸腺DNA 结构变化 XeCl XeCl excimer laser radiation BTG DNA structure change
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所,合肥,230031
2 华中理工大学激光技术国家重点实验室,武汉,430074
本文对激光激励的一种新技术—磁约束放电激励技术在XeCl准分子激光器中的应用进行了实验研究。并分析比较了以Ar或He为缓冲气体时磁约束放电激励对XeCl准分子激光输出的影响。
磁约束放电激励 XeCl准分子激光器 Ar及He缓冲气体 magnetically confined excitation XeClexcimer laser Ar and He buffer gases
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031
2 天津大学激光与光电子技术研究所, 天津 300072
研究了ArF准分子激光振荡放大系统,中心波长193 nm。用一只闸流管作为开关元件,通过主充放电网络匹配,有效地解决了两台器件的放电抖动,振荡放大倍数达到约50倍,系统单脉冲输出能量50 mJ。光束发散角低于0.20 mrad。
ArF准分子激光 振荡放大
本文报道了用308 nm XeCl激光消融聚合物及生物组织和角膜刻划的研究结果,并与1.06 μm和0.53 μm的纳秒、皮秒YAG激光消融生物组织的结果作了对比。
准分子激光 消融 能流密度 聚甲基丙烯酸甲酯
我们利用一台新颖的双通道准分子激光器,在两组主放电电容上分别连接两组LC脉冲形成线.两组电容器用一个公共火花隙控制对相应的通道放电.获得了脉冲宽度达60ns,高同步(抖动时间≤±4ns的XeCl准分子激光输出.每束激光的能量达120mJ.
本文报道一台新颖的双通道放电泵浦的准分子激光器,采用折叠式光路构成一个较长的激光腔(2m),同时适当拉长放电时间,获得了150ns、150mJ的激光输出。
XeCl准分子激光器 折叠式激光腔
