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。

飞秒激光是自1960年第一台激光器诞生以来,过去20年间由激光科学发展起来的最强有力的新工具之一.飞秒激光由于脉冲持续时间短、瞬时功率大、聚焦尺寸小的特点,使得其在超快、超强和超精细领域有着广阔的应用前景.其中最重要的一个方向是飞秒激光在生物细胞方面的应用.细胞是生命活动的基本单位.所有的病源微观上都体现在细胞中细胞器的工作,所以用飞秒激光作用在病体的细胞器上达到治疗的目的,是一个很有前景的领域.由于生物大分子和水几乎不吸收近红外光,故应用近红外飞秒激光对细胞进行手术,同时可在不损伤细胞活性的前提下对细胞进行实验.这种激光手术技术已被用于对细胞内结构进行切割和蚀除.介绍了该技术在细胞领域中的一些应用,如纳米手术、基因转染和染色体切割等;还介绍了飞秒激光技术与生物细胞中主要细胞器的祛除的原理、飞秒激光细胞操作与手术系统和实验中荧光成像、多光子成像显微镜等手段.

飞秒激光由于其超快时间特件和超高值功率特性在细胞纳米手术应用领域取得了重大的成功,其飞秒激光与生物材料作用的机理研究引起了众多学者的浓厚兴趣,通过近数十年的研究已经得到了突破性的进展,本文论述了此进展,并着重对其两种主要应用理论(Keldysh理论和Jogelekar理论)进行了比较和分析研究,此外、对飞秒脉冲激光和连续波与生物材料作用的特征和区别进行了比较和分析,最后对飞秒激光纳米手术的研究前景做了简要预测.

激光类型不同，其与生物组织的作用机理也不同。其中飞秒激光由于脉冲持续时间短、瞬时功率大、聚焦尺寸小的特点，使得其在超快、超强和超精细领域有着广阔的应用前景。而结构微小的细胞的动力学研究，如有丝分裂、变形和凋亡，对于了解细胞的生物和发育行为有着重要作用。且生物大分子和水几乎不吸收近红外波长的光，故考虑应用近红外飞秒激光对细胞进行手术。这种激光手术技术已用于对细胞内结构进行切割和蚀除。介绍了该技术在细胞领域中的一些应用，如纳米手术、基因转染和染色体切割等。与传统技术相比，该技术精度高，可在不损伤细胞活性的前提下对细胞进行实验。