光生物调节(PBM)是指光波长被细胞内光actceptor吸收的过程,从而导致信号传导途径激活细胞内生物学变化。PBM是细胞中低强度的光诱导反应的结果,与高强度激光器产生的热光实现相反。PBM已在诊所有效地用于增强伤口愈合,减轻疼痛和肌肉骨骼状况,运动损伤和牙齿应用中的疼痛和炎症。在过去的20年中,实验证据表明,在越来越多的视网膜和眼科条件下,PBM的好处。最近,眼模模型中的临床前发现已转化为诊所,结果令人鼓舞。本综述讨论了PBM在眼科中影响的临床前和临床证据,并提供了PBM在眼部条件管理中临床使用的建议。
3D 技术中不同功能层之间的垂直电互连通常采用硅通孔 (TSV) 实现 [1]。根据应用,这些 TSV 的长度范围从 100 μm 到几 μm。直径通常也相应地缩小。这些 TSV 对于 3D 技术来说是必不可少的,可确保更短的电互连,从而实现更高的器件密度和信号速度。但它们也容易出现故障。 TSV 中存在多种潜在故障原因和影响 [2],例如空洞(电迁移或加工引起)、分层、未对准、与金属连接不良、TSV 之间连接短路或开路、衬里击穿、应力引起的影响等。在本文中,我们讨论了两种已知故障分析技术——磁场成像 (MFI) 和光诱导电容改变 (LICA) 的替代用途,以检测与衬里击穿 (BD) 引起的泄漏和连接 TSV 的金属开路相关的 TSV 故障。
引言早期发现和治疗 OPMD 中的上皮发育不良是预防恶变的重要步骤。现行指南建议进行常规口腔检查 (COE),包括白光下的目视检查和触诊,活检是确诊的金标准 [1]。任何简化可疑病变可视化的方法都可以帮助口腔临床医生在早期发现恶变。因此,出现了几种光诱导荧光可视化设备,例如 VELscope。由于对非侵入性诊断评估的需求增加,这可能会成为诊断 OPMD 的常规白光口腔检查。它的敏感性为 98%,特异性为 96%-100% [2]。Shah S 等人成功研究了自发荧光在诊断 OPMD 中的功效 [2]。 Xiaobo Lu 等人对使用自发荧光诊断 OPMD 进行了系统评价,结果表明该方法更适合专科诊所,而非初级保健 [1,3]。
作为第一步,我们将开发一项超快实验,该实验基于适当数量的相位相干超短光脉冲的组合,以选择性地激发固体。我们将特别努力通过非共线光学参量放大器合成短至 10 飞秒的光脉冲(与米兰理工大学的 Giulio Cerullo 教授合作)。同时,我们将开发合适的理论模型来处理超快时间尺度和相互作用环境中的量子动力学。 作为第二步,我们将研究各种关联材料中的电子退相干动力学,例如 LaVO 3 和 V 2 O 3 ,它们是关联驱动的莫特绝缘体的典型例子。通过结合实验和理论结果,我们将探讨通过调整系统的温度、应变、激发协议和化学性质来增强退相干时间的可能性。我们还将研究相干操控 V 2 O 3 中的光诱导绝缘体到金属转变的可能性,以及可能相干控制其他系统中的相变(例如氧化铜中的超导性)。
有机染料在人们的生活中随处可见。尽管有机染料在我们的生活中无处不在,但它们在生理条件下本质上是光降解和反应性的。[1] 自十九世纪以来,人们就已发现[2] 染料的不稳定性部分源于激发态寿命期间发生的不同光激活物理和化学过程,其中包括通过系统间窜越形成暗态、[3,4] 分子构象变化、[5] 以及由于明暗态之间随机偏移而引起的光诱导充电和触发暂时性扰动(闪烁)。[6–8] 更重要的是,与染料接触的活性氧化物 (ROS) 会诱导不可逆的光致发光 (PL) 消光,称为光漂白或褪色。[9,10] 这些过程大大减少了进行实验的时间窗口,从而限制了生物成像应用和各种条件下的体内监测。例如,绿色荧光蛋白 (GFP) 在光漂白之前提供有限数量的吸收/发射循环,发射光子数在 10 4 到 10 5 之间。尽管如此,GFP 仍然非常受欢迎,作为荧光探针,尽管它们的使用在典型的成像条件下仅限于几分钟。[11,12]
旋转过渡材料对于开发可拍照的设备具有吸引力,但它们的慢速材料转换限制了设备的应用。尺寸降低可以更快地切换,但是纳米级的光诱导动力学仍然鲜为人知。在这里,我们报告了一个飞秒光泵多模式X射线探针研究的聚合物纳米棒。同时使用X射线发射光谱和X射线衍射的结构跟踪自旋过渡顺序参数,我们观察到在〜150个飞秒范围内的低自旋晶格的光接头。高于A〜16%的光接头阈值,在分配给纳米棒中激活分子自旋开关的振动能量重新分布的孵育周期后,向高旋转期发生过渡。高于〜60%的光接头,孵育周期消失,过渡在〜50 picseconds之内完成,此前是弹性纳米棒的膨胀,响应于光启动。这些结果支持基于旋转材料的GHz光学切换应用的可行性。
摘要:近红外光免疫疗法 (NIR-PIT) 是一种新开发的分子靶向癌症治疗方法,通过施用与 IRdye700 结合的癌症靶向部分选择性地杀死癌细胞或免疫调节细胞并诱导治疗宿主免疫反应。局部暴露于近红外 (NIR) 光会引起光诱导配体释放反应,从而对靶细胞造成损害,导致免疫原性细胞死亡 (ICD),而对周围正常细胞几乎没有副作用。此外,NIR-PIT 可以通过结合靶向 NIR-PIT 的癌细胞和靶向 NIR-PIT 或其他癌症治疗方式的免疫调节细胞,在远处转移中产生免疫反应并抑制进一步的癌症攻击。最近,人们探索了 NIR-PIT 的几项改进,例如导管驱动的 NIR 光传输、癌症的实时监测以及新靶分子的开发,从而使 NIR-PIT 被视为一种有前途的癌症治疗方法。在本综述中,我们讨论了NIR-PIT的进展、其机制和癌症治疗的设计策略。此外,简要总结了NIR-PIT的总体可能靶向分子及其在癌症治疗中的应用。
在基于液晶弹性体 (LCE) 的刺激响应材料的潜在应用中,开发不受束缚的软致动器是最具吸引力的应用之一。[1–4] 例如,在软体机器人中[5–8] 以及在微流体和仿生设备中,[9,10] 含有光活性分子的光响应性 LCE 聚合物已得到广泛应用。[11,12] 与温度和湿度等其他刺激相比,光作为不受束缚的刺激物的好处是时空控制、可调性和直接应用。[13–15] 因此,开发基于可聚合 LCE 材料的光驱动致动器的努力已成为一个成熟的研究课题,为将光转化为机械运动奠定了宝贵的基础。 [16,17] 偶氮苯衍生物是目前 LCE 执行器中最突出的光开关,因为它们易于加入,并且能够实现快速、可逆响应的远程控制驱动。[18,19] 然而,通常需要液晶 (LC) 材料的光聚合才能获得可逆的形状变化。[20,21] 这种光诱导交联过程非常耗时,而且高效固化具有挑战性,而偶氮苯部分的不良异构化则进一步阻碍了这一过程。[22]
在本研究中,使用了能够选择性地与被荧光染色的单链目标DNA(荧光DNA)结合的单链DNA修饰的2种大小和材质不同的探针粒子(金纳米粒子,Probe1;聚苯乙烯微粒,Probe2),尝试通过用激光照射含有这些粒子的溶液,利用光的力量(光诱导力)以及由该力引起的光诱导对流,使目标DNA和探针粒子局部集中,从而加速DNA双链的形成。结果发现,经过5分钟的光照,探针1和2的凝集物形成约数十μm大小,荧光DNA被聚集并捕获在凝集物的间隙中。还发现,与探针颗粒表面的DNA牢固结合的互补碱基序列(匹配DNA)越强,发出的荧光信号就越强(图2左)。特别地,本研究中使用的微粒经历了“米氏散射”,即当微粒的尺寸与激光波长相当时,光会发生强烈散射的现象。这种增加的光功率可用于提高浓缩效率。此外,由于光力增加时组装体变得更加稳定,因此人们认为可以实现迄今为止难以实现的固液界面光诱导双链形成的加速。通过利用该机制,我们实现了 7.37 fg/μL 的检测限,成功以比传统数字 PCR 方法(检测限:约 200 fg/μL)高一到两个数量级的灵敏度检测 DNA(图 2,右)。通常情况下,由于互补 DNA 分子之间碰撞的概率较低,在如此稀释的 DNA 溶液中形成双链需要很长时间。异探针光学浓缩法对 DNA 的检测之所以具有高灵敏度和快速性,被认为是由于通过显著增加聚集体内的局部 DNA 浓度,加速了这些极少量 DNA 双链的形成。此外,我们证明了通过用光照射金纳米粒子并利用产生的光的热量(光热效应)来松散双链键并增加键断裂的概率,来自聚集体的荧光信号表现出极高的碱基序列特异性,从而能够清楚地检测和识别24个碱基长的目标DNA中仅含有单个碱基的突变,包括位置依赖性(图3)。仅使用聚苯乙烯(Probe2)的情况,在所用激光的波长(1064nm)下几乎没有光热效应,因为与探针是同一类型,所以称为“同源探针”,否则称为异源探针。
摘要 温室园艺(保护性种植)对于在气候变化情景下满足日益增长的全球粮食需求至关重要,因为它可以确保可持续性、效率和生产力。覆盖材料和光伏技术的最新进展已在温室中得到广泛研究,以提高光传输和太阳能捕获,同时促进节能。我们回顾了具有可变透光率的先进温室覆盖材料的研究,这些材料对叶片光合作用、生理和产量的影响。我们深入了解了作物对这些光变化作出反应的潜在关键生物过程,特别是光受体、信号转导、营养生物合成途径(例如类胡萝卜素、抗氧化剂化合物)在果实发育和成熟过程中的作用。更好地了解温室覆盖材料,重点关注温室中配备的节能覆盖材料,是提高蔬菜产量和生产更多营养产品以应对全球气候挑战的机会。对新型覆盖材料在温室中的应用进行跨学科研究以及对蔬菜光诱导生理和营养形成的生物学研究可能会提高蔬菜保护性栽培的产量和健康属性,同时提高能源利用效率。