本文將圍繞超連續(xù)譜激光技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)，著重講述在確定不同波長對生物樣本的生長作用和影響曹傀，研究其不同的波長不同功率大小對生物生長研究上的應(yīng)用簡述辐脖。
超連續(xù)激光作為光生物調(diào)節(jié)領(lǐng)域應(yīng)用簡述
摘要：本文將圍繞超連續(xù)譜激光技術(shù)的技術(shù)特點(diǎn)，著重講述在確定不同波長對生物樣本的生長作用和影響皆愉，研究其不同的波長不同功率大小對生物生長研究上的應(yīng)用簡述嗜价。
一、 波長在光生物調(diào)節(jié)中的作用:
光生物調(diào)節(jié)涉及細(xì)胞內(nèi)發(fā)色團(tuán)(光敏分子)對光的吸收幕庐。這些發(fā)色團(tuán)通常是細(xì)胞線粒體的組成部分久锥，如細(xì)胞色素c氧化酶，它是電子傳遞鏈中的關(guān)鍵酶异剥。當(dāng)這些發(fā)色團(tuán)吸收光時(shí)瑟由，它們被激活，導(dǎo)致線粒體活性增加冤寿。這導(dǎo)致三磷酸腺苷(ATP)的產(chǎn)生增加歹苦，ATP是細(xì)胞的主要能量。
PBM還可以導(dǎo)致活性氧(ROS)的可控增加督怜。雖然高水平的活性氧可能是有害的殴瘦，但控制水平可以作為促進(jìn)細(xì)胞修復(fù)和再生的信號(hào)分子。
ATP和ROS的共同增加可以激活多種信號(hào)通路和轉(zhuǎn)錄因子亮蛔，導(dǎo)致基因表達(dá)的變化痴施。這可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，這些蛋白質(zhì)參與細(xì)胞修復(fù)究流、生長和抗炎反應(yīng)辣吃。
波長在光生物調(diào)節(jié)(PBM)中起著至關(guān)重要的作用，因?yàn)镻BM的生物效應(yīng)高度依賴于光的特定波長芬探。不同的發(fā)色團(tuán)吸收特定波長的光神得。例如，細(xì)胞色素c氧化酶在紅光(600-700納米)和近紅外(700-1100納米)區(qū)域吸收光的效率zui高偷仿。
二哩簿、 超連續(xù)脈沖激光對大腸桿菌生長波長效應(yīng)的對比分析
波長效應(yīng)之間差異的一個(gè)很好的例子是發(fā)表的“用超連續(xù)脈沖激光觀察大腸桿菌光生物調(diào)節(jié)的報(bào)告”宵蕉。研究人員實(shí)驗(yàn)對比分析了使用超連續(xù)激光作為光源，用四種不同波長(570节榜、622羡玛、633和733 nm)照射大腸桿菌樣品所產(chǎn)生的效果。選擇這些波長是為了探索它們對大腸桿菌生長的特定影響宗苍。
本實(shí)驗(yàn)的開發(fā)相當(dāng)簡單稼稿，制備了5類大腸桿菌樣品。其中四個(gè)用前面提到的波長之一照射讳窟，zui后一個(gè)作為對照樣本让歼。每小時(shí)測量600 nm光密度(OD)，連續(xù)5小時(shí)監(jiān)測大腸桿菌的生長丽啡。這使得研究人員能夠構(gòu)建生長曲線谋右，并比較不同波長對細(xì)菌增殖的影響。結(jié)果如下圖所示:
圖1 -大腸桿菌K12歸一化生長曲線
正如你所看到的补箍，與對照樣品相比改执，輻射的效果很明顯，在570nm處達(dá)到zui大效果馏予，但要得到這個(gè)結(jié)果天梧，研究人員必須嘗試不同的波長盔性，如果沒有正確的工具霞丧，這是一個(gè)復(fù)雜的過程。
三冕香、超連續(xù)激光:一種多波長光生物調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)的多用途和高性價(jià)比光源
在實(shí)驗(yàn)中蛹尝，有相對較多的不同波長，每個(gè)波長的光源不僅昂貴悉尾，而且在空間和維護(hù)方面不切實(shí)際突那。在這些情況下，超連續(xù)激光可能是zui好的答案构眯。
超連續(xù)激光提供了一個(gè)廣泛的波長范圍愕难，允許選擇zui佳波長為特定的實(shí)驗(yàn)需要。這種靈活性有利于瞄準(zhǔn)生物樣品中細(xì)胞色素等發(fā)色團(tuán)的特定吸收峰惫霸。這種特性消除了每個(gè)波長都需要一個(gè)光源的需要猫缭，并且增加了設(shè)置對需要不同波長的其他類型樣品的適應(yīng)性，而無需改變激光器壹店。
選擇帶寬的可能性是超連續(xù)介質(zhì)激光器的另一大優(yōu)勢猜丹。有了這個(gè)特性，研究人員可以同時(shí)激發(fā)多個(gè)波長硅卢，使他們能夠檢查樣品中的綜合效應(yīng)射窒。
zui后藏杖，如果沒有高亮度的激光，這一切都不可能實(shí)現(xiàn)脉顿。在許多應(yīng)用中蝌麸，光強(qiáng)的可用性是一個(gè)重要的特性。在這種情況下艾疟，研究人員可以選擇不同的波長祥楣，因?yàn)樗麄冎肋@些波長有足夠的能量在樣本中產(chǎn)生影響。
這些特性的結(jié)合使超連續(xù)介質(zhì)激光器成為光生物調(diào)節(jié)的一個(gè)很好的替代光源汉柒，使研究人員能夠處理不同類型的樣品和波長误褪，而無需更換不同的激光器，使超連續(xù)介質(zhì)激光器成為他們設(shè)置的一個(gè)極具成本效益的選擇碾褂。
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