《基於細胞層面表征的室內用WLED光生物安全研究》是依託天津大學，由宋佳音擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於細胞層面表征的室內用WLED光生物安全研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：宋佳音
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
室內照明中WLED對人體造成的影響是建築光環境領域的前沿問題。目前此方面研究普遍採用器官或組織作為對象，研究周期長且對其內在損傷規律的研究具有局限性。本項目組前期研究發現，細胞顯微變化的3個方面：細胞結構變化、細胞活力及線粒體功能、細胞膜完整度是細胞層面光損傷的主要表征，並可作為早期光毒性痕量檢測的重要指標。本項目以人眼和皮膚的4種細胞作為靶細胞，從以上3個主要表象中篩選確定檢測指標，建立早期光生物安全痕量檢測方法。以鹵鎢燈為對比光源，對典型室內用WLED及構成WLED的4種單色光進行光照傷害實驗。根據細胞損傷的主要指標的痕量檢測結果，確定不同光源的光細胞毒性函式曲線，研究光細胞毒性損傷的總曝光量閾值。通過單色光光照損傷曲線對比分析，確定4種單色光的損傷權重。本項目對揭示WLED光源參數與細胞光生物安全性之間的關係、獲得理想WLED能量分布規律，研發安全WLED等都具重有要的科學意義。
結題摘要
LED技術現在正處在高速發展時期，其套用領域正逐漸由室外照明領域向室內照明領域擴展，並有望成為普通室內照明的主要光源，室內用白光LED的光生物安全性已成為建築光環境領域的前沿問題。而目前對於LED照明產品的光生物安全性的評價，尚缺少針對室內用白光LED照明產品的光生物安全性基於人體細胞層面表征的全面研究及相應的測試方法。 本研究第一階段對室內用白光LED光生物安全測試方法進行了研究：結合本課題前期的成果，以螢光粉激發白光LED作為實驗光源，以人永生化角質細胞HaCat、男性正常龜頭細胞系HS68、人晶狀體上皮細胞SRA01/04和人視網膜色素上皮細胞D407四種人體皮膚和眼睛細胞作為實驗細胞，採用MTT比色法對不同輻照時長、輻照強度和色溫下的光生物安全性評價指標——細胞活力分別進行了測定實驗。 本研究第二階段對室內用白光LED致細胞損傷機制進行了研究：結合第一階段的成果，以色溫為4000K的螢光粉激發白光LED作為實驗光源，以人永生化角質細胞HaCat、男性正常龜頭細胞系HS68、人晶狀體上皮細胞SRA01/04和人視網膜色素上皮細胞D407四種人體皮膚和眼睛細胞作為實驗細胞，以兩種人體皮膚細胞1h和兩種人體眼睛細胞2h作為實驗輻照時長，以60W/m2作為實驗輻照強度，對細胞膜脂質過氧化程度、細胞膜受損程度、細胞內活性氧水平、細胞凋亡水平、調節細胞凋亡的相關蛋白和信號通路表達水平分別進行了測定實驗。 通過對上述兩個階段研究的實驗原始數據進行科學地篩選和分析，得到了以下研究成果： 第一階段：建立了一種全面、快速、準確的室內用白光LED照明產品光生物安全性測試方法。 第二階段：得出了室內用白光LED致細胞損傷機制——實驗光照導致細胞的活性氧增多，發生脂質過氧化作用，造成細胞活力減弱和細胞膜受損，進而誘導細胞凋亡；活性氧可能通過上調凋亡促進蛋白Bax表達和下調凋亡抑制蛋白Bcl-2表達來誘導細胞凋亡；活性氧可能通過ERK、JNK和p38等三種信號通路來誘導細胞凋亡，其中，人永生化角質細胞HaCat和男性正常龜頭細胞系HS68最主要的信號通路為p38；人晶狀體上皮細胞SRA01/04和人視網膜色素上皮細胞D407最主要的信號通路為JNK。
