以波长为720 nm处的散射光强I720为评估光学参数，探讨了激光热毁损过程中用远中心处双点光学参数实时评估近中心处热毁损效果的可行性。首先，对离体猪肝进行激光热毁损实验，实时采集距离毁损中心4，8，12 mm处的I720，当8 mm处的I720上升至初值的6倍时停止加热，共进行20组实验（A组），构建加热时间、8 mm和12 mm处I720上升倍数与4 mm处I720上升倍数的数学模型；然后，分别以4 mm处I720上升至初值的3、4、5、6倍为停止加热的条件，重复上述热毁损实验和实时数据采集，每种条件下各进行10组实验，共40组（B组）；最后，对B组实验的样本进行切片分析，建立I720上升倍数与毁损效果的对应关系。实验表明，利用加热时间、8 mm和12 mm处I720上升倍数估算4 mm处I720上升倍数的准确率可达90%以上。可用远离加热中心的双点光学参数实时评估近中心处激光热毁损效果。

针对激光热疗中生物病变组织光学参数随温度变化的特点, 将近红外光谱技术应用于激光诱导肿瘤间质热疗疗效监测, 在线检测激光作用后生物病变组织的温度与光学参数的变化趋势, 以此来对疗效进行评估。基于监测原理分析, 设计实验系统, 以肝癌小鼠皮下移植瘤为实验对象, 研究不同激光功率和作用时间下, 生物病变组织约化散射系数和温度的变化, 并利用核磁共振成像技术对移植瘤术前、术后的影像进行对比。实验结果表明: 病变组织的约化散射系数在激光热疗过程中呈上升趋势, 起始阶段上升较快, 达到一定数值后趋于稳定, 整体变化趋势与温度变化趋势比较吻合, 核磁影像对比也证实了治疗效果。因此, 通过近红外光谱技术监测激光热疗中病变组织约化散射系数的变化可有助于指导临床激光热疗。

探讨了利用功能近红外光谱（FNIRS）实时在体监测激光诱导肿瘤间质热疗(LITT)进行疗效评估的可行性。实验采用新鲜离体猪肝和肝癌小鼠皮下移植瘤模型，按不同激光功率和加热时间进行LITT毁损热疗，利用FNIRS监测系统同时监测热疗过程中约化散射系数s。结果表明，FNIRS监测系统获取的约化散射系数在LITT热疗过程中呈上升趋势，起始阶段上升较快，达到一定数值后趋于稳定。激光功率越大，s上升越快。组织成分不一样时，约化散射系数的变化趋势一致，曲线形态有所不同。因此，FNIRS可以用于LITT实时在体疗效评估，s可以作为一种新的LITT术中实时在体疗效评估因子，通过监测s的变化将有助于指导临床热疗。

用CO₂激光(20.1 mW/mm2)辐照小麦种子3 min,待幼苗长至二叶一心时,用质量浓度为100 g/L的聚乙二醇6000(PEG6000)胁迫其幼苗,并通过添加过氧化氢酶(catalase,CAT;H2O2清除剂)、抗坏血酸(ascorbate,AsA;H2O2清除剂)和二苯基碘(diphenylene iodonium,DPI;NADPH氧化酶抑制剂),研究过氧化氢在CO₂激光预处理提高小麦耐旱性中的作用。结果表明,激光预处理可使干旱胁迫的小麦幼苗丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著降低(p<0.05),而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)和CAT活性、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和株高、根长和根干重却显著增加(p<0.05)。而经过适当剂量激光辐照干旱胁迫小麦幼苗再加外源CAT(L+P+C),AsA(L+P+A)或DPI(L+P+D)处理能有效逆转激光对干旱胁迫小麦幼苗的防护作用。从而说明激光预处理主要通过诱导内源H2O2产生而对植物在生理生化水平上起到一定的防护作用,且H2O2的形成与NADPH氧化酶途径有关。

生物技术与激光技术在20 世纪发展迅速。飞秒激光与其他长脉冲激光相比具有以下明显的特征：1) 由于能量淀积时间短，在激光加工时，可以实现热效应可以忽略的超精细加工；2) 聚焦时焦点附近的光子密度大，可以实现基于高度非线性过程的有空间选择的微观结构操控。因此，飞秒激光问世以来，其优越的特性引起了科学家，包括生物学家的普遍关注。本文综述了飞秒在现代生物学领域中的一些应用，包括基于多光子和二阶以及三阶光学非线性的生物三维成像、研究化学反应和生物学动力学过程、活细胞操纵以及生物材料的微处理和纳米尺度生物结构的切割等。

利用飞秒激光脉冲在细胞内部的非线性吸收，产生等离子体，通过产生等离子体诱导蚀除效应，从而达到细胞微手术的效果。对飞秒激光神经细胞突起切割的机理进行了初步分析，并研究了实验参量对切割作用和细胞活性的影响，发现平均功率≥0.5 mW的飞秒激光经40倍物镜(NA=0.60)聚焦进细胞中会产生光致破裂现象，导致作用细胞的死亡；稍低激光功率下在突起离胞体远近不同处切割，细胞均不会发生死亡，且稍远距离下切割细胞的突起似对细胞影响不大；不完全切割突起情况下，切割长度较小时，对细胞影响不大。

用CO2激光(20.1 mW/mm2)辐照小麦种子3 min, 待其长至12天时, 用质量浓度10%聚乙二醇6000(PEG6000)胁迫其幼苗, 并通过添加NO的供体硝普钠(SNP)和血红蛋白(Hemoglobin,Hb; NO清除剂), 研究NO在CO2激光预处理提高小麦耐旱性中的作用。结果表明, 外源NO和激光预处理可使干旱胁迫的小麦幼苗丙二醛(MDA)含量显著降低(p<0.05), 而超氧化物歧化酶(SOD), 过氧化物酶(POD), 过氧化氢酶(CAT)活性, 叶绿素a, 叶绿素b含量和根干重却显著增加(p<0.05)。而经过适当剂量激光辐照干旱胁迫小麦幼苗再加外源血红蛋白(Hb, NO清除剂)处理则没有这种作用。

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.

用半导体激光(3.97 mW/mm2)和相干光及非相干光转换器(专利:CN2555523Y)将半导体激光转换为同功率、同波长和同光斑大小的非相干红光辐照小麦种子。通过分析幼苗期叶片DNA及生理变化,考察低剂量激光防护紫外线-B(UV-B)辐射损伤小麦幼苗的光效应。半导体激光预处理使10.08 kJ/m2UV-B辐射损伤小麦幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,紫外吸收物含量、可溶性蛋白质含量、叶绿素a和叶绿素b含量及根长显著增加,丙二醛(MDA)含量显著降低。而非相干红光则不能。用酶联免疫(ELISA)方法检测小麦叶片DNA受UV-B辐射损伤产生的环丁烷嘧啶二聚体(CPD)含量,发现半导体激光能显著降低UV-B辐射损伤小麦细胞DNA中环丁烷嘧啶二聚体的含量,而非相干红光却不能使其降低。说明半导体激光防护UV-B辐射损伤小麦幼苗中光效应不起作用。