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光疗法是指用人工光源或者是日光辐射对身体发病区域进行辐照,从而达到治疗疾病目的的一种医疗手段。光疗法具有创伤小、疼痛度低、恢复快等优点,因此发展十分迅速。长波紫外线(UVA)对地球上的生物起着十分重要的作用,研究表明长波紫外线直接辐照细胞或者与其它药物相结合辐照细胞能够使细胞产生凋亡因子或炎症因子,从而引起细胞凋亡或者坏死,其在治疗白癜风、肿瘤等疾病中应用广泛。可见光辐照细胞后,发现细胞中活性氧的含量增加、钙浓度升高,而钙浓度的改变是光生物刺激效应中一个重要的信号,可以传导和激活多种细胞通路,可见光主要应用在治疗面神经炎、白细胞减少等疾病中。光疗法虽然在医学上的应用已经十分广泛,但剂量使用、辐照方式等方面研究尚不充足,本文希望在细胞水平探究光疗法的机制以及治疗中剂量的选择。 为了实现定时、定点、可观测的辐照细胞,本文搭建了两个光路系统。一个是基于倒置荧光显微镜搭建的波长为532 nm的激光辐照系统。激光通过显微镜物镜聚焦辐照细胞,光路中设置的视场光阑可以调控辐照光斑的大小。实验结果显示532 nm激光辐照细胞并不能直接使滑膜细胞坏死。另一个是基于倒置荧光显微镜的高压汞灯辐照系统,能够提供200 nm-400 nm波段的紫外辐照。在该系统中,汞灯光源也是通过显微镜的物镜聚焦辐照细胞。实验发现,365 nm长波紫外光辐照Hela细胞致死剂量具有强度依赖性。1 W/cm2强度辐照,细胞坏死剂量窗口在200 J/cm2左右;0.5 W/cm2强度辐照,细胞坏死剂量窗口在160J/cm2左右;0.1W/cm2强度辐照,细胞坏死剂量窗口在96 J/cm2左右。同样的辐照强度,细胞坏死率与辐照时间长短是成正相关的;同样的辐照时间,细胞坏死率与辐照强度也是成正相关的。本研究可为临床使用光治疗提供一定的实验支持。