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中国激光
中国激光

周炳琨

月刊

0258-7025

cjl@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号 上海800-211邮政信箱

中国激光/Journal Chinese Journal of LasersCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。涉及领域包括激光器件、新型激光器、非成性光学、激光在材料中的应用、激光及光纤技术在医学中的使用，锁模超短脉冲技术、精密光谱学、强光物理、量子光学、全息技术及光信息处理。
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    近红外二区荧光金纳米团簇用于生物医学光子学:进展与挑战

    李丝雨田方正高笃阳胡德红...
    116-126页
    查看更多>>摘要：近红外二区(NIR-Ⅱ)金纳米团簇(Au NCs)具有明亮的多色荧光、良好的生物相容性和可肾脏清除的特性，已成为当前生物医学光子学领域中备受关注的纳米材料。首先介绍了NIR-Ⅱ Au NCs的合成方法，讨论了其面临的低产率和缺乏规模化制备的问题。其次，介绍了 NIR-Ⅱ Au NCs的表面调控技术，讨论了调控团簇表面结构、组成和形态的方法，以及增大发光波长和提高荧光量子产率的方法。然后，总结了 NIR-Ⅱ Au NCs在血管成像、淋巴管和淋巴结成像、肿瘤成像以及成像引导治疗等方面的最新研究进展。最后，讨论了 NIR-Ⅱ Au NCs在生物医学光子学领域中面临的机遇与挑战。

    生物光学金纳米团簇近红外二区荧光生物医学光子学生物成像成像引导治疗

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    吲哚氰绿和羽扇豆醇复合脂质体用于结肠癌细胞光-免疫协同灭活研究

    秦奋张涵张澜姚翠萍...
    127-137页
    查看更多>>摘要：结肠癌已成为我国主要癌症发病种类之一，传统的治疗方法难以抑制其转移和复发。免疫疗法虽然可以通过机体免疫系统清除肿瘤组织，但肿瘤组织中的免疫抑制微环境，往往会导致效果不及预期。光学疗法，包括光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)，不仅可以直接诱导肿瘤细胞凋亡和坏死，还能改善肿瘤组织中的免疫抑制环境，从而促进免疫细胞在肿瘤组织中的浸润和活性，提高免疫治疗效果。笔者创新性地利用吲哚氰绿(ICG)介导的光学疗法和天然免疫活性分子羽扇豆醇(Lupeol)对自然杀伤(NK)细胞免疫活性的提升作用实现光-免疫协同激活作用和抗肿瘤效果，通过纳米脂质体将ICG和羽扇豆醇整合得到Lip-Lupeol&ICG，并将其用于结肠癌细胞灭活研究。结果显示:Lip-Lupeol&ICG在通过两次间隔激光照射后可实现PTT和PDT的两次治疗作用，可将结肠癌细胞活性抑制至43。4％;与此同时，包裹的羽扇豆醇释放后可与光学疗法协同激活NK细胞活性，将结肠癌细胞活性进一步抑制至16。7％，为临床结肠癌治疗提供了一种新思路。

    医用光学吲哚氰绿羽扇豆醇光动力疗法光热力疗法NK细胞免疫疗法

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    基于MC模型和Nelder-Mead单纯形算法的时域组织光谱学

    张童刘东远高峰
    138-147页
    查看更多>>摘要：生物组织光学参数的无创在体测量是近红外光谱学(NIRS)研究的基础课题之一。在已发展的NIRS方案中，时间分辨测量具备优良的同时反演吸收系数和散射系数的能力，而且近年来该技术的性价比显著提高，获得了更多关注，但其针对分层组织的参数反演在准确性、稳定性和反演速度等方面尚存在一定的局限性。为此，本文提出了一种时域蒙特卡罗模型支持的Nelder-Mead单纯形算法，该算法利用双源探距下的时间分辨漫反射光信号，以循环迭代方式设置不同的基向量，经线性变换后无须求导便可启发式搜索目标函数的最优值，从而实现了高信效度的分层光学参数反演。模拟实验与仿体实验均表明:在组织光学参数反演方面，所提算法的精度优于传统算法，而且该算法具有良好的噪声鲁棒性和临床适应性，为生物组织光学参数的在体测量提供了新方法。

    医用光学吸收系数约化散射系数蒙特卡罗模拟单纯形算法时域测量

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    激光等离子体爆轰波血栓推进机理的数值模拟研究

    葛杨李寒阳王鸿涛陈营...
    148-159页
    查看更多>>摘要：水下激光等离子体爆轰波能够作用于微球表面产生推力进而推动微球运动。本课题组依据水下激光等离子体爆轰波的作用机理，提出了激光等离子体爆轰波定点清除血栓的方法。以血液为介质建立血管血栓模型，采用光纤激光器作为动力，进行激光等离子体爆轰波血栓推进的机理研究及数值模拟。结果显示:激光等离子体爆轰波对血栓表面有一定大小的强推力作用，能量为20μJ的激光对直径为2 mm的下肢静脉血栓表面的峰值推力可以达到1。0N，而且峰值推力的大小取决于激光能量以及血栓的尺寸和形状。水下光纤激光等离子体推进微球和团簇实验进一步证明了激光等离子体爆轰波定点清除血栓和打散团簇的可行性，为聚集型血栓团簇的定点清除提供了一种可行方法。

    激光器光纤等离子体爆轰波激光推进血管血栓定点清除

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    基于光声热测量法的血液流速无创测量

    许路寒张浩李东陈斌...
    160-168页
    查看更多>>摘要：光声成像是一种结合光学和声学原理的多模态成像技术，可用于观察和获取组织内部的结构和功能信息。血液流速是评估血管功能的重要指标，血液流速的测量与疾病的发生和发展密切相关。推导了基于热测量法测量血液流速的基本理论，搭建了光声测速/成像实验系统，并开展了光声速度测量和成像实验。通过实验研究，获得了光声声压与流体速度间的定量关系，经实验验证流速测量的平均误差为8。2％，最大测速范围可达200 mm·s-1。在此基础上，采用二维机械扫描的方式实现了分辨率为10μm的光声形态/流速协同测量。

    医用光学光声成像光声测速热测量法光声显微镜

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    基于太赫兹光谱的华法林钠快速定性定量检测

    吴静吴旭黄星皓李嘉伟...
    169-176页
    查看更多>>摘要：华法林钠是肺栓塞治疗中最常用的口服抗凝药。为制定个性化给药方案，急需建立快速、经济、准确的定量检测技术。利用太赫兹(THz)光谱的分子指纹识别特性，建立华法林钠快速定性定量分析方法。首先，通过实验获得华法林钠THz特征吸收谱，结合密度泛函理论量化计算，明确该药物在10～16 THz内的分子运动模式，从分子基团层面建立定性识别方法。接着，对不同浓度的华法林钠水溶液进行THz检测，分析THz特征峰峰高和峰下面积与药物浓度之间的相关性，建立了双指标的华法林钠定量检测方法。最低检测限达到0。01 nmol/mL，低于人的血浆中的华法林浓度，检测耗时小于10 min。所提方法为华法林钠定量检测提供了一种快速、准确的新技术，有助于推动华法林钠血药浓度监测技术的发展。

    医用光学华法林钠太赫兹光谱定性检测定量检测密度泛函理论

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    荧光碳量子点在生物医学研究中的前沿进展

    阳丽娟代泛邵世龙许大壮...
    177-188页
    查看更多>>摘要：荧光碳量子点作为一种特殊的量子点，具有卓越的荧光性能以及可调控的表面化学性质，在生物成像、疾病诊断和治疗等生物医药领域中备受瞩目。基于近期的文献报道，详细介绍和总结了碳点在医药领域中的应用及其相关机制和特性。概述了碳点在生物医药应用中所面临的挑战，并提出了潜在的解决方案。最后，对未来的研究方向提出了建议，以期进一步拓展碳点在生物医药领域中的应用范围，为医学领域的创新和发展提供理论依据。

    生物光学碳量子点生物成像疾病诊断疾病治疗

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    生物材料消光特性研究进展

    顾有林张熙胡以华孟凡昊...
    189-206页
    查看更多>>摘要：生物材料作为一种有别于传统无机消光材料的新型烟幕介质，悬浮于空气中，以烟幕的形式存在，通过对光的吸收和散射作用改变光波的传输特性。本文根据生物材料的复折射率特点，介绍了生物材料的吸收和散射特性，概括了生物材料单粒子、单分散凝聚粒子和多分散凝聚粒子的消光特性的表征方式，分析了影响生物材料消光特性的因素，总结了生物材料消光性能的测试方法。最后，本文提出了生物材料在复杂空间结构模拟精确化、消光特性影响因素分析多元性、消光特性测试标准化方面的发展趋势，以期为新型消光材料的制备和改进等提供有益参考。

    材料烟幕消光特性凝聚粒子复折射率

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    悬浮微粒的光学捕获与光谱技术研究进展

    钟航陈钧陈骏廖俊生...
    207-224页
    查看更多>>摘要：光学捕获经过近几十年的发展，从光学悬浮到紧密聚焦的单光束光镊再到最近发展的多种类型的光学阱，已经可以捕获包括碳、金属氧化物、花粉、孢子、无机/有机液滴等多种不同类型的粒子，结合拉曼光谱、腔衰荡光谱或激光诱导击穿光谱可以获取悬浮微粒在原生状态下的物理和化学信息，并可以实现受控气氛环境下单粒子的化学反应研究。首先，本文根据微粒的吸光性对空气中微粒的光学捕获力的来源进行了介绍，透明微粒主要受辐射压力的作用，吸光微粒主要受光泳力的作用;然后，根据光学捕获力的不同对单光束、双光束、高斯光束和空心光束等光学捕获设计进行分类介绍;最后，综述了光学捕获与光谱技术结合起来用于单粒子研究的最新进展，并讨论了光学捕获拉曼光谱面临的挑战。

    光谱学光镊光学捕获单颗粒气溶胶

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    基于夏克-哈特曼波前检测的无透镜屈光测量系统

    耿康杰张贺童丁上上张洋...
    225-233页
    查看更多>>摘要：为了解决现有电脑验光仪和视力筛查仪体积庞大、价格昂贵的问题，设计并搭建了一套基于哈特曼波前检测原理的小型无透镜屈光测量系统。首先，对测量原理进行了详细介绍;接着，利用Zemax软件对图像采集光路进行模拟，并分析了实际测量屈光度与仪器-人眼距离的函数关系;最后，成功搭建了试验样机，并通过对中国计量科学研究院模拟眼进行屈光测量来验证函数关系的正确性及测量结果的准确性。实验结果表明该系统能有效地对-10～+10D范围内的模拟眼进行屈光测量，测量结果显示:球镜度重复测量误差最高不超过0。20 D，变异系数不超过3％;柱镜度重复测量误差最高不超过0。25D，变异系数不超过9％。此外，该系统结构简单且成本低廉。在满足测量结果准确性、稳定性要求的前提下，该系统更适用于需要仪器小型化的场合，具有广阔的应用前景。

    测量屈光测量夏克-哈特曼波前传感器波前重构近视小型化

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