Campos de investigación y logros de Liu Chengyi
Desde 65438 hasta 0998, el grupo de investigación del profesor Liu participó continuamente en las reuniones anuales de ASLMS (la conferencia internacional de más alto nivel sobre medicina láser). Desde 65438 hasta 0999, el informe del equipo de investigación se convirtió en uno de los ocho temas candentes de esta reunión de grupo. En 2000, el informe del grupo de investigación sobre el mecanismo de membrana de la estimulación celular con láser de baja intensidad fue nominado como mejor trabajo de investigación básica de toda la conferencia y como trabajo destacado de la conferencia del grupo. El informe del grupo de investigación de 2001 fue seleccionado en la Conferencia Mini-Talk y ocupó el primer lugar. Los estudiantes de posgrado del grupo de investigación han recibido financiación para investigaciones de verano tres veces consecutivas. "Lasers Surgery Medicine" es la revista de medicina láser con mayor factor de impacto incluida en SCI (3.275 en 2011). 1.1998-2000, Proyecto de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales: Se ha completado la investigación sobre el mecanismo de transducción de señales láser de He-Ne de baja intensidad de los neutrófilos humanos.
2.1998-2000, Ministerio de Educación Proyecto Huo Yingdong Young Teacher Fund: Investigación sobre el mecanismo de señalización de los neutrófilos humanos que transducen un láser de helio-neón de baja intensidad.
3. De 2000 a 2002, el Fondo de Investigación de Verano de la Sociedad Estadounidense de Medicina Láser financió continuamente tres proyectos de posgrado: Investigación sobre el mecanismo de activación del complejo NADPH oxidasa de neutrófilos mediante láser He-Ne de baja intensidad, El efecto de anestésicos sobre fibroblastos de piel normal de cerdos irradiados con láser, y la regulación biológica de la luz sobre fibroblastos en los efectos a largo plazo de la cirugía láser.
4. De 2001 a 2003, copresidió el Proyecto de la Fundación Provincial de Ciencias Naturales de Guangdong: Transmisión de luz en diferentes campos con dos profesores, Hu Wei, y fue el principal responsable de la investigación básica sobre regulación fotobiológica. que se ha completado.
5 De 2002 a 2004, completó la “Investigación sobre la activación con láser de helio-neón de baja intensidad de la proteína tirosina quinasa de neutrófilos humanos” de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.
6. De 2002 a 2004, realizó el “Proyecto Miles y Decenas” del Fondo de Formación de Talentos Excelentes (nivel provincial): “Estudio sobre el mecanismo del láser He-Ne de baja intensidad que retrasa el envejecimiento del ser humano diploide. fibroblastos".
7. De 2005 a 2007, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China completó la "Investigación sobre el mecanismo de la luz roja LED que inhibe la apoptosis de las células PC12 inducida por amiloide 25-35".
8. Se ha completado el proyecto de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales 2009-2011 "Estudio sobre el mecanismo del láser semiconductor GaInP/AlGaInP de baja intensidad de 650 nm que promueve la formación de una red bactericida extracelular de neutrófilos". 1. Interacción entre radiación y materia: Se revelaron por primera vez las propiedades cuánticas del tiempo y se estableció la correspondiente teoría cuántica del tiempo (RMT).
2. La teoría de transición no vibratoria (NRT) de los efectos biológicos del láser de baja intensidad se estableció mediante RMT.
3. Biología de la residencia: RMT y NRT propusieron el modelo de amplificación física y el paralelismo temporal de las señales físicas, establecieron un método de tiempo (BIT) para la extracción de la residencia biológica y revelaron la esperanza de vida más probable y la relación. con la edad óptima H: Y=2H+1.
4. Teoría básica de la medicina tradicional china: combinar el tiempo de proceso con el yin y el yang, desarrollar métodos de la medicina tradicional china y establecer la teoría del tiempo de la deficiencia y el exceso del yin y el yang, proponer la coherencia biológica de los puntos de acupuntura; y proponer un submodelo temporal de transmisión sensorial a lo largo de los meridianos. Se estableció la teoría temporal de los fenómenos meridianos.
5. Óptica de transmisión: la ecuación de Maxwell se escribe como ecuación de Schrödinger, y se utilizan métodos de mecánica cuántica para establecer la teoría de la mecánica cuántica de la propagación del haz de luz. Entre ellos, la teoría cuántica del tiempo de la fotobiología fue calificada conjuntamente como uno de los principales logros académicos más destacados del mundo por el Centro de Evaluación Económica Internacional (Hong Kong), la Sociedad de Atención Médica de Hong Kong y el Jurado Mundial de Grandes Logros Académicos Científicos y Tecnológicos de China. sobre la teoría del tiempo yin y yang de la medicina tradicional china obtuvo el segundo lugar en 1999. Zhang Zhongjing recibió la Medalla de Oro a la Innovación e Invención en el Congreso Médico Chino Mundial de 2016. La teoría cuántica del tiempo de la química láser ganó el segundo premio en la Segunda Conferencia de Promoción de Ciencia y Tecnología de Huazhong.
Ha publicado cerca de 60 artículos en Laser Sur Med, Phys Rev E, China Science y otras revistas; ha publicado más de 40 artículos en SCI, los cuales han sido citados más de 20 veces;
6. Descubrió el fenómeno de la transducción cooperativa de señales luminosas en células no visuales de mamíferos. La fotobiomodulación (PBM) es la regulación no destructiva de sistemas biológicos mediante láser o luz monocromática (Li). Li Can se divide en irradiación de baja intensidad (10 w/cm) e irradiación de intensidad media (0,10 ~ 1,0 w/cm), entre las cuales la irradiación MIL de baja intensidad y a corto plazo se denomina irradiación de bajo nivel (LLL). Bajo el liderazgo del académico Liu Songhao, el Laboratorio de Medicina Deportiva Láser (LSM) del profesor Liu Chengyi ha estado involucrado en investigaciones durante 16 años desde la introducción de PBM a nivel internacional y ha estado estudiando los efectos biológicos de LIL. El laboratorio propuso por primera vez un modelo de LIL similar a una hormona y gradualmente lo desarrolló hasta convertirlo en un modelo bioinformático. En 2001, se confirmó directamente mediante experimentos de transducción de señales de luz celular y ganó el premio al mejor artículo sobre fotobioestimulación en la reunión anual de la Sociedad Estadounidense de Medicina Láser. Recientemente, se han descubierto otros mecanismos redundantes en las redes funcionales que colocan vías de señalización en las células. A lo largo de los años, se ha descubierto que LIL puede afectar una variedad de funciones fisiológicas celulares a través de la regulación de la luz no visible, inhibir la apoptosis celular, resistir el estrés oxidativo, promover la proliferación celular e inducir a los neutrófilos sanos a formar redes bactericidas extracelulares. En términos de relación de dosis, LSM descubrió por primera vez el efecto de banda de dosis, descubrió que el proceso inicial de PBM es el proceso clave de PBM y además proporcionó una relación de dosis cuantitativa. En combinación con el estudio de relación de dosis de FSH, se descubrieron las características adaptativas de LIL. Estos hallazgos no sólo profundizan la investigación sobre PBM, sino que también proporcionan una base teórica sólida para la aplicación clínica de LIL. El LSM sugiere que LIL podría usarse como terapia adyuvante para afecciones como la enfermedad de Alzheimer, lesiones deportivas e influenza viral.
7. El libro "Terapia de irradiación intranasal con láser de baja intensidad" fue publicado en chino e inglés por la Editorial Médica Militar del Pueblo en 2010. Este libro es bilingüe en chino e inglés y es relativamente profesional. Una introducción sistemática a la terapia de irradiación intranasal con láser de baja intensidad y su uso doméstico. El profesor Liu utiliza productos de Tianjin Huaxin Medical Company para realizar investigaciones básicas.
8. Propuso los conceptos de homeostasis funcional y presión para triunfar. Las primeras investigaciones sobre PBM se centraron en si se observaba PBM. El profesor Liu Chengyi combinó la retroalimentación negativa con la función y el estrés, propuso los conceptos de homeostasis de función específica (FSH) y estrés exitoso, y dividió la PBM en PBM de bajo nivel y PBM de alto nivel, resolviendo fundamentalmente la cuestión de cuándo PBM. se puede observar.
Sin embargo, en los últimos años se ha descubierto que no basta con hablar de la existencia de PBM en una determinada función. Sólo integrando funciones en la red funcional de sistemas biológicos, como células o tejidos, podremos comprender la PBM de manera más integral. Con la introducción de redes funcionales, PBM se puede dividir en PBM (PBM directo, dPBM) y PBM indirecto (iPBM).
9. El fenómeno de la transducción de señales luminosas en los neutrófilos.
Existe una gran cantidad de receptores para la señalización de moléculas como las hormonas peptídicas en la membrana celular. La transducción de señales mediada por receptores de membrana incluye el reconocimiento de moléculas de señal, la transformación y transducción de información y la activación de efectores. Las proteínas quinasas que realizan la transformación y transducción de información constituyen la vía de transducción de señales. Las vías de señalización se pueden dividir en dos categorías: la vía de señalización mediada por la proteína Gs es la primera categoría (vía 1), y la vía de señalización mediada por la proteína Gq, la proteína Gi o enzimas relacionadas con el receptor es la segunda categoría (vía 2). Las membranas celulares de las células visuales y las células ganglionares de la retina tienen receptores que vibran con fotones y la transducción de señales mediada por ellos se llama fototransducción (PTD).
El fenómeno de las especies reactivas de oxígeno (ROS) producidas por los neutrófilos no mitocondriales (PMN) se denomina estallido respiratorio. Sus predecesores (Schepetkin et al. 1994, Karu 1998) descubrieron que la irradiación con láser He-Ne de baja intensidad (LiHNL) puede regular la producción de ROS de los PMN. Nuestro estudio demostró (Duane et al 2001) que LIHNL puede inducir un estallido respiratorio de PMN (PMN 1), además, LIHNL induce un estallido respiratorio de PMN a través de la vía 2 (PMN2);
La conclusión de mi artículo (Duane et al. 2001) fue citada 10 veces, entre las cuales Lion et al (2003), Klebanov et al (2005) y Zan-Bar et al. 2005). Schindl et al. (2005) citaron ejemplos típicos de funciones celulares citadas por PMN2. Al enumerar los artículos representativos que analizan el mecanismo de LIL, se incluyen los artículos de Karu et al. (Derkacz et al., 2005, Bisland et al., 2006) y Karu y Alexandratou et al. (Zan-Bar et al., 2005). Clasificado junto a otros. Al discutir el mecanismo de PBM mediado por ROS, Hamblin et al. (2006) citaron el trabajo y los trabajos de Lubert et al., mi artículo fue publicado en agosto de 2006 5438+0, y nuestro informe en la reunión anual de ASLMS en abril de el mismo año atrajo la atención generalizada de los representantes en la reunión del grupo de bioestimulación. El Dr. Hode, director del sitio web internacional de investigación y aplicación de la terapia con láser de baja intensidad y uno de los autores de la monografía (tunér et al. 1999), aprecia enormemente nuestro trabajo teórico. Dr. Lanzafame, ex presidente de ASLMS y ganador de. El premio Mark and Dakko cree que nuestro trabajo es inspirador. Las personas están inspiradas (Liu Chengyi et al. 2001). La interacción entre
y LIHNL no es oscilatoria (Li et al. 2003). Para distinguirlo del PTD, llamamos PTD no específico (NPTD) al PTD causado por vibraciones no específicas. Shefer et al. (2001) también descubrieron NPTD en células satélite del músculo esquelético. Posteriormente, se publicaron uno tras otro artículos sobre NPDT (Shefer et al. 2003, Gao et al. 2006). El estudio de LIHNL sobre los efectos de los PMN se basa en la irradiación intravascular de sangre con láser de baja intensidad: Ilib (Schepetkin et al. 1994). ILIB fue propuesto por primera vez por los estadounidenses y se hizo popular en Rusia y China. Aunque hay mucha investigación básica en Rusia (Schepetkin et al. 1994, Karu 1998), la mayor parte de la investigación básica de alto nivel se realiza a nivel nacional (Tong et al. 2000, Duan et al. 2001, Mi et al. 2004 ). Duane et al. 2001 y Shefer et al. (2001) tienen el mismo número de citas en SCI (ambos 6 veces) y están empatados en el primer lugar en el número de citas de artículos de investigación sobre NPTD.
10. La señal luminosa inhibe la apoptosis de las células PC12 inducida por el amiloide 25-35.
Las células pueden morir por necrosis, apoptosis, muerte programada no apoptótica y senescencia. El amiloide (Aβ)25-35 induce la apoptosis de las células PC12, que es uno de los modelos celulares de la enfermedad de Alzheimer. ¿Usamos 640 longitudes de onda? Utilizando irradiación con matriz de diodos emisores de luz (RLED) rojos de 15 nm, se descubrió que puede inhibir la apoptosis de las células PC12 inducida por Aβ25-35. El Colegio Americano de Cirugía concede gran importancia al resultado de esta investigación y participó en la reunión anual del Colegio Americano de Cirugía, financiada con fondos de viajes internacionales. "Laser Surgery" hizo una excepción y se publicó rápidamente en forma de un informe rápido. (Duan et al. 2003). Este es el único artículo publicado hasta la fecha como boletín de investigación en Cirugía Láser. Santana-Blank et al. (2005) citaron el resultado de esta investigación, no sólo señalaron su importancia para el tratamiento de la EA, sino que también hicieron una discusión preliminar sobre el mecanismo. Aunque Yamamoto (2000) publicó en una conferencia el efecto del láser semiconductor GaAlAs de baja intensidad (905 nm) sobre la secreción de neurotransmisores y los canales iónicos en células PC12, nuestro artículo es el único artículo de revista que estudia el efecto de las células LIL PC 12. Aunque algunas personas han estudiado el efecto inhibidor de LIL sobre la apoptosis, nuestro artículo es el único que estudia el efecto inhibidor de LIL sobre la apoptosis en un modelo de células neurales. Hasta el momento, no existen métodos eficaces de prevención y tratamiento para la EA. PBM es un método de rehabilitación muy seguro y nuestro estudio proporciona una base para la irradiación LIL directa del cráneo para prevenir y tratar la EA.
11. Modelo bioinformático de fotobiomodulación
Las vías de regulación luminosa de las funciones celulares se pueden dividir en dos categorías.
Vías específicas están mediadas por fotosensibilizadores endógenos que vibran con la luz (Zan-Bar et al. 2005), como la citocromo c oxidasa (Karu 1998), la hemoglobina (Mi et al. 2004) y las porfirinas endógenas (Lion et al., 2003). , mientras que la vía inespecífica está mediada por fotosensibilizadores endógenos que no pueden vibrar con la luz. 2004). La vía específica mediada por la citocromo c oxidasa fue propuesta por primera vez por Karu (1998) y recientemente fue completamente confirmada mediante experimentos. La vía no específica mediada por receptores de membrana celular fue propuesta por primera vez por nosotros (Liu et al. 1996). El modelo de hormona peptídica de bioestimulación láser (Liu et al. 1996, et al. 1997a) se convirtió en el modelo bioinformático de bioestimulación láser. (et al. 1997b, et al. 2003) y () modelo bioinformático (Liu et al. 2004).
Carew (1998) resumió el fenómeno PBM desde la perspectiva del potencial redox (RDP). PBM es ineficaz contra células cuyo RDP está dentro del rango normal. Cuanto menor es el RDP, más fuerte es el efecto de PBM. BIMP se demuestra desde la perspectiva de la mecánica cuántica. La posibilidad de que una sola molécula tenga una interacción no vibratoria con un fotón es muy pequeña. Las vías inespecíficas dependen del estado de la célula. Las células que funcionan normalmente están en un estado estacionario y las células que están lejos del estado estacionario son anormales. Sólo los receptores de membrana de las células que están lejos del estado estacionario se encuentran en un estado superradiante, y la interacción no vibratoria de una sola molécula receptora con un fotón puede amplificarse por el cuadrado del número de receptores (aproximadamente 104) (aproximadamente 108). Por lo tanto, la PBM puede promover que las células alejadas de la homeostasis regresen a la homeostasis y tiene la función de reparación celular (Liu Chengyi et al. 2006).
Los cambios especiales en la configuración del receptor de la membrana celular necesarios para iniciar vías de señalización se pueden lograr mediante el acoplamiento de movimientos electrónicos y nucleares intramoleculares. De acuerdo con el modo de activación de la luz sin vibración sobre el movimiento de los electrones, BIMP expande la luz monocromática en UVA ultravioleta de onda larga (320-400 nm) e IRA infrarroja de onda corta (700-1000 nm), y la divide en UVA, púrpura, azul y verde Hay dos categorías: colores fríos y colores cálidos como IRA, rojo, naranja y amarillo. Bajo la premisa de que la luz monocromática no causa daño celular, BIMP divide la dosis de luz monocromática en varios segmentos de dosis de menor a mayor, expresados respectivamente como segmentos de dosis n (n = 1, 2,...). el rango (2n-1), BIMP se expresa como BIMP(2n-1), vía de excitación de color cálido 1; vía de excitación de color frío 2; Dentro del rango de dosis 2n, BIMP se representa como BIMP2n, vía excitadora cálida 2, vía excitadora fría 1.
No solo está apoyado directamente por la luz visible (Duan et al. 2001, Schaefer et al. 2001 & 2003, NPTD experiment 2003, Gao et al. 2006), UVA (Bode et al. 2003) e IRA (Schieke et al. 2002), también está respaldado indirectamente por experimentos a nivel celular, completamente consistente con la teoría de la medicina tradicional china (Liu et al. 2005). (1996, 1997), (1997 a y b) fueron citados por CNKI 1, 5, 8 y 13 veces respectivamente. En trabajos relacionados con BIMP, 26 artículos fueron incluidos en SCI y citados 7 veces por SCI. Los artículos del "Mecanismo de terapia con poca luz" de SPIE se citaron una vez cada uno, la monografía europea se citó una vez y el CNKI se citó 51 veces como verificación directa de (Duan et al. 2001 y 2003). En las dos secciones anteriores, Gao Xiaoling et al. (1999) citaron a BIMP para explicar los resultados experimentales; Xu Chuanshan et al. (2000) resumieron la importancia de estudiar la transducción de señales láser. Yang Zaifu et al. (2002) resumieron BIMP y señalaron que la contradicción entre BIMP y los experimentos puede explicarse por la especificidad de la luz monocromática y la especificidad celular de PBM. /p>
BIMP fue nominado como mejor ciencia básica. artículo en la reunión anual de ASLMS 2000 y ganó el premio al mejor artículo sobre bioestimulación en nombre del estudiante de maestría Duan Rui (Liu Chengyi et al. 2000). El texto completo fue revisado e incluido en European Medical Lasers, una monografía editada por el presidente. de la Federación (Liu et al. 2003)
El impacto de los anestésicos en la PBM
Estudios celulares y clínicos han demostrado que la PBM puede promover la cicatrización de heridas, pero más de 30 años de investigación en animales Nunca se han realizado experimentos para sacar conclusiones consistentes.
Desde la perspectiva de los anestésicos, encontramos que la efectividad de los experimentos con animales puede estar relacionada con el tipo de anestésicos utilizados para hacer las heridas (Li et al. 2001). Esto se discutió como un tema candente en la reunión del grupo de bioestimulación de la ASLMS 2001. Se financió la reunión anual de investigación experimental que se llevó a cabo en el verano (et al. 2001). Estudiamos el efecto de la ketamina sobre la proliferación de fibroblastos promovida por LIHNL y confirmamos que la ketamina puede inhibir completamente la proliferación de fibroblastos promovida por LIHNL, proporcionando una base celular para una mayor explicación del debate durante más de 30 años (Li Yan et al., 2004). ASLMS concede gran importancia a este resultado, y fondos para viajes internacionales financiaron la participación de Li Yan en la reunión (Li Yan et al. 2002, Li et al. 2002).
13. Ajuste fotobiológico del borde del potente rayo láser
La cirugía láser es el campo de la medicina láser de más rápido crecimiento. Los resultados inmediatos de la mayoría de los láseres quirúrgicos son similares, pero los resultados a largo plazo varían ampliamente. Dividimos el rayo láser de alta intensidad en una parte de fuerte intensidad en el medio y una parte de baja intensidad en los bordes. Suponiendo que hay PBM en el borde de los rayos láser de alta intensidad, los efectos a largo plazo de los láseres quirúrgicos se explican por BIMP, que fue muy valorado en la Reunión Anual de ASLMS 2002 en 2002. El artículo (Liu et al., 2002a) fue promovido desde su presentación en la Conferencia de Bioestimulación hasta un primer informe en una reunión de resumen de minicharla para todos los delegados en la Sesión I, y fue invitado a ser publicado en su totalidad en la publicación en línea Laserexpress. Este tema de investigación recibió una beca de verano para estudiantes de la Asociación Estadounidense de Lengua y Literatura (Li Yan et al., 2002). El "efecto láser de baja intensidad en la cirugía láser" ha sido incluido como un área de investigación prioritaria reciente de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (Xie Shusen et al., 2004). Utilizando una sola capa de fibroblastos como modelo, se estudió el efecto dañino del láser Nd:YAG y su rayo láser verde de frecuencia duplicada en el centro y el efecto no dañino del borde en las células no dañadas. Se descubrió que este último era el mismo que (Huang 2005), lo que respalda la hipótesis de fuertes bordes del rayo láser a partir de experimentos con modelos celulares y proporciona una base celular para explicar los efectos a largo plazo de los láseres quirúrgicos. 14. La teoría formal de Schrödinger de la transmisión del haz de luz convierte la ecuación de Maxwell en la ecuación de Schrödinger, obtiene la función hamiltoniana y de onda de la mecánica cuántica y utiliza métodos de la mecánica cuántica para establecer la teoría formal de Schrödinger de la transmisión del haz de luz. Se utilizó el método del valor promedio de la mecánica cuántica para redefinir los parámetros de propagación del haz, y la imagen de Heisenberg se usó para estudiar la evolución del operador, y se obtuvieron el índice de refracción real y el índice de refracción complejo medios respectivamente (Liu et al. 2002b & : C), demostrando que la conservación de los factores de calidad (efectivos) es una condición necesaria y suficiente para la existencia de la matriz ABCD (efectiva). A partir de la conservación del factor de calidad (efectivo), la matriz ABCD (efectiva) y su. Se obtienen integrales de difracción, que proporcionan una base teórica para la transmisión del haz de tejidos biológicos y el cálculo estricto de la dosis de PBM en el cuerpo. Se incluyeron 10 artículos publicados en SCI, citados 8 veces por SCI y citados 2 veces por CNKI.