2型糖尿病(T2DM)是临床常见的内分泌紊乱疾病之一, 以胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足为主要病理特征。T2DM致病机制复杂, 其与内质网应激(ERS)、线粒体氧化应激、细胞凋亡等密切相关, 但具体机制尚未明确。内质网-线粒体结构偶联又称线粒体相关内质网膜(MAM), 对细胞内钙离子(Ca2+)分布有着直接或间接的调控作用, 且Ca2+对于细胞内环境的稳态具有重要意义。持续的ERS导致MAM结构受损, 使其调控内质网、线粒体释放和摄取Ca2+的能力下降。线粒体中过度蓄积的Ca2+会激活氧化应激, 加剧ERS, 进而启动胰岛β细胞的凋亡程序。在外周组织中发生ERS则会产生胰岛素抵抗, 最终导致T2DM的发生与发展。该文介绍了在ERS过程中MAM结构的调控作用以及与胰岛素抵抗发生的关联性, 为T2DM的临床治疗和致病机制的探究提供了依据。

热稳定性直接影响牛乳的加工与感官特性, 准确判断牛乳的热稳定性对优化液态乳制品的加工条件具有重要意义。 然而, 当前液态奶的稳定性评价主要是通过加速实验后肉眼观察分层、 沉淀等情况, 以及动态光散射等手段, 尚无快速可靠以及量化的评价标准, 严重制约了热处理工艺的选择效率。 Turbiscan多重光技术在测试流体的稳定性时, 无需对样品进行前处理, 可实时检测样品的背向散射光和透射光的强度, 计算出体系内部颗粒的迁移速率、 沉淀层的厚度、 体系的不稳定指数等参数, 因此是评价流体物理特性的有效手段。 研究以动态光散射测试结果为对照, 利用Turbiscan多重光技术测定了脱脂乳经过80 ℃条件下加热30 min后, 分别在pH值6.3, 6.5, 6.7和6.9, CaCl2的浓度在0, 20, 40, 60和80 mmol·L-1条件下的热稳定性。 结果表明, 当CaCl2添加量为20, 40, 60和80 mmol·L-1时, 脱脂乳的z-平均直径从152.7增加到1 284.4 nm, 20 h后的不稳定指数值从0.98增加到17.04, 样品顶端的背散射光强变化值从-4.3降低到-37.4, 底端的背散射光强变化值从2.2增加到14.7; 当样品的pH值分别为6.3, 6.5, 6.7和6.9时, 脱脂乳的z-平均直径分别为148.1, 152.7, 132.4和122.4 nm, 20 h后的不稳定指数值分别为1.32, 1.02, 0.98和1.41, 样品顶端的背散射光强变化值分别为-3.1, -4.7, -4.2和-5.6, 底端的背散射光强变化值分别为5.7, 3.4, 4.1和6.8。 结果表明, 随着CaCl2添加量的增加, 脱脂乳的热稳定性显著降低, pH值对脱脂乳热稳定性的影响较小。 同时发现, 与动态光散射技术相比, Turbiscan多重光散射技术可更精确、 方便、 快捷地获得热处理后的牛乳背散射光强值和体系不稳定指数等牛乳稳定性指标, 从而明确热处理导致的乳蛋白分散体系的不稳定性发生的机理。 Turbiscan多重光散射技术比动态光散射技术测定更方便快捷, 该研究对优化乳制品加工工艺具有重要指导意义。

采用红外, 紫外光谱分析不同体系下氢键对部分水解高分子聚丙烯酰胺光谱的影响。 研究表明, 高分子聚丙烯酰胺中的酰胺基与部分水解的羧酸基能形成分子内氢键导致酰胺基中游离-NH2特征吸收峰向低频方向移动;聚丙烯酰胺在水溶液中随浓度的增大主要形成分子内氢键使最大吸收波长发生红移;在含中等浓度钠离子和钙离子的水溶液体系下, 分子内氢键和分子间氢键同时存在, 在含高浓度钠离子和钙离子体系下, 则主要形成分子间氢键。 不同体系下, 氢键对聚丙烯酰胺光谱的影响不同: 在水溶液体系下, 其最大吸收波长红移8 nm, 在钠离子单独存在的体系下, 最大吸收波长红移4 nm, 在钙离子和钠离子同时存在的体系下, 最大吸收波长红移2 nm。

目的：研究850 nm波长微激光对肥大细胞照射后胞内钙离子浓度的影响。方法：实验前12 h，将肥大细胞接种于激光共聚焦专用培养皿中，然后用D- Hank’s液洗涤3次，加入2 mL D-Hank’s液，按照照射时间不同共分六组（Control, 1 min, 2 min, 2.5 min, 3 min, 4 min），其中，空白对照组不进行激光照射处理；激光照射后，弃去D- Hank’s液，加入含有Fluo-3/AM的D- Hank’s液1 mL，放入培养箱中孵育30 min后，用D- Hank’s液洗涤3次去除胞外多余的Fluo-3/AM，再加入含有10%FBS的D- Hank’s液2 mL，置激光扫描共聚焦显微镜检测。结果:空白对照组中细胞内未见荧光，说明此时胞内无钙离子，但从1 min开始在细胞中发现荧光，而且发现随着照射时间的加长，其荧光强度越来越强，这可能与微激光照射时间越长从而刺激胞内出现更多的钙离子有关。从上面的实验说明850 nm微激光能作为仿灸仪器的光源。

综合运用动态光散射光谱、 荧光光谱和高效液相-紫外光谱法检测钙离子对酪蛋白胶束结构的影响。 外源添加的钙离子的浓度从0增加至12 mmol·L-1的过程中, 酪蛋白胶束的外源ANS荧光强度和浊度一直增大, 但是其体积平均直径和胶束的多分散指数是一直下降。 同时, 当外源添加的钙螯合剂（柠檬酸根）离子的浓度从0 增加至12 mmol·L-1的过程中, 酪蛋白胶束的外源ANS荧光强度和浊度一直减小, 但是酪蛋白胶束的体积平均直径、 胶束的多分散指数和胶束的稳定性是增大的。 因此, 在对酪蛋白胶束的结构影响方面, 钙离子和柠檬酸根离起到了相反的作用。 研究证实, 外源钙离子可以有效地调节酪蛋白胶束的结构, 进而改善其功能特性。

飞秒激光以其独特和优良的光学性质，为生物光子学的研究带来了全新的研究领域和技术手段。在细胞和分子生物学的研究中，飞秒激光可以精确地在亚细胞或衍射极限水平上对细胞实现精确的刺激和操作。对于飞秒激光调控人类细胞内钙信号这一全新的现象进行了回顾和综述，讨论了飞秒激光释放细胞钙存储的可能机制，分析了飞秒激光释放细胞钙信号的物理和生理过程，在细胞生物学和分子生物学的水平上探讨了细胞对飞秒激光刺激的应激反应可能的原理，并阐述了由此而来的一系列后续分子和生理过程。这种纯光学的分子信号调节对于相关细胞信号通路的研究具有重要意义，并有望进一步应用于基于飞秒激光的基因表达调节和干细胞分化的研究。

为观测神经营养因子对胞内Ca2+浓度的影响, 将牛视网膜神经细胞内的Ca2+用Fluo-3标记, 用搭建的活细胞实时成像荧光显微系统对其成像, 并观测在脑源性神经营养因子BDNF等四种神经营养因子的作用下细胞内游离Ca2+浓度(［Ca2+］i)随时间的变化的规律。 由于荧光分子有自发衰减效应, 故对得到的细胞内荧光强度采用“去衰减效应修正”的处理方法, 再现了较真实地代表［Ca2+］i的荧光强度。 修正后的数据显示, 加入四种神经因子后, ［Ca2+］i皆有不同程度的升高, 与相关文献所描述的类似实验具有相似结果, 说明此种对活细胞内荧光标记物的实时动态成像的实验方法可行, 去衰减效应修正的数据处理方法可靠。

目的: 探讨血卟啉单甲醚(HMME)介导的光动力疗法(HMME-PDT)对HL60细胞的作用及PDT前后HL60细胞表面超微结构的变化。方法: CCK-8法检测光敏剂浓度和光照剂量对HL60细胞抑制率的影响, 荧光分光光度计监测PDT过程中光敏剂荧光强度随时间的变化, Fluo 3-AM荧光探针检测不同浓度HMME作用后HL60细胞内Ca2+变化, 原子力显微镜观测PDT作用前后不同扫描范围HL60细胞表面的超微结构图。结果: 细胞灭活率呈光敏剂浓度-光剂量依赖关系, 当HMME为50 μg/mL, 光照剂量为24 J/cm2时, 灭活效率达到70%; 随着光照时间的增加, 光敏剂的荧光强度不断减弱, 下降速率也逐渐变慢; 随HMME作用浓度增加, 钙离子浓度显著升高; HMME-PDT作用后HL60细胞表面结构出现明显变化。结论: HMME-PDT能有效灭活HL60细胞, 光敏剂浓度和光剂量是影响PDT疗效的重要因素, PDT过程中伴随有光漂白现象的发生, 细胞凋亡和钙离子浓度增加呈正相关, PDT作用前后细胞出现明显萎缩, 细胞膜粗糙度增加。

研究受脉冲磁场处理金黄色葡萄球菌(S.aureus)细胞Ca2+的跨膜行为, 为此研究了表征S.aureus胞内Ca2+浓度变化Fura-2/AM荧光探针检测法, 并检测了不同脉冲数下经脉冲磁场处理后S.aureus细胞荧光强度的变化, 采用激光共聚焦扫描显微镜(LCSM)观察了经脉冲磁场处理前后S.aureus胞内Ca2+浓度的变化。 研究结果表明, Fura-2/AM可成功的负载于S.aureus中, 可以应用于S.aureus胞内游离钙离子浓度变化的测定。 经脉冲磁场处理后, S.aureus胞内钙离子浓度显著上升, 且与活菌数的减少高度相关, 相关度达到－0.989 15； 胞内光点显著增多, 光点荧光强度明显增大, 说明大量胞外钙离子跨膜进入胞内。 因此, 可以判断微生物细胞膜通透性的改变和胞内Ca2+浓度的上升是高强度脉冲磁场具有杀菌作用的重要原因。

疼痛治疗是一个医学难题。虽然人们对痛觉感受机理的认识已达到细胞分子水平，但现代医学疗法对疼痛尤其是慢性疼痛的治疗仍无良策。针灸镇痛疗法因副作用小、疗效好而逐渐获得西方认可。尽管针灸镇痛在临床上得到了验证，但是其机理尚未明确。正电子发射断层扫描（PET）、单光子发射计算机断层扫描（SPECT）和功能核磁共振成像（fMRI）、免疫组织化学等技术已被应用于针灸镇痛机理的研究。然而，这些技术在分辨率或无损检测等方面存在局限性，限制了它们在针灸镇痛机理研究中的进一步应用。介绍了采用光学成像技术研究针灸镇痛的机理，其中重点评述激光扫描共聚焦显微成像术、光学相干层析成像术及活体动物光学成像术在针灸镇痛机理研究中的应用。