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双激光系统通过精准能量分配和扩大热效应区域，加速SD大鼠全层皮肤伤口愈合（5-7天闭合），并抑制21天内胶原纤维沉积，同时减少局部高温损伤。摘要分隔符：
陈宇鑫|黄俊|余荣伟|赵志波|芮云峰|王克宏
南京工业大学材料科学与工程学院，中国南京，210094
摘要
通过对Sprague-Dawley（SD）大鼠的全层皮肤伤口进行体内实验，并采用三种修复方法——双激光、单激光和外科缝合——进一步优化了双激光皮肤修复系统。通过使用免疫荧光染色技术对成纤维细胞进行染色，并通过ELISA分析成纤维细胞相关因子的基因表达水平，揭示了调控成纤维细胞因子分泌的机制。观察发现，在双激光治疗后的4-5天内，伤口区域出现了成纤维细胞的聚集和分泌；随后在5-7天内伤口完全闭合，21天内没有出现胶原纤维化。双激光系统的能量在保持与单激光相同总输出的情况下，被有效地分配并精确控制在这两束激光之间，以避免局部高能量传递和由此造成的额外热损伤。这种配置实现了大面积的光热照射，显著改变了真皮基底的壁状结构，并破坏了伤口两侧的胶原组织，而不仅仅是伤口底部。这些结果验证了双激光方法在促进愈合速度和抑制活体组织中胶原纤维化方面的有效性。该研究为快速皮肤伤口修复的方法体系做出了贡献，实现了加速愈合的同时减轻了潜在的胶原纤维化问题。此外，这些发现也为其他生物组织中的激光融合技术提供了宝贵的见解。
引言
近年来，实验技术取得了显著进展，激光治疗技术已在多个医学领域得到广泛应用。应用范围包括血管外科[1]、耳鼻喉科[2]、泌尿生殖器官[3]、肌腱[4]、神经[5]、角膜[6]、胆囊[7]、肠道组织[8]、食道[9]、关节软骨[4]，甚至辅助牙齿修复。
除了组织粘合外，激光技术还广泛应用于肿瘤消融、眼科移植组织的修复，以及牙科领域，不同波长的激光被用来有效消除致龋细菌并改变牙齿表面的微观结构以治疗龋齿。然而，诸如附带的热损伤、吻合强度低、胶原纤维化以及个体间炎症反应的差异等问题仍然限制了激光辅助吻合术的临床应用[9]，[10]。
在皮肤伤口修复方面，大多数现有研究使用的是单束激光[11]，[12]，[13]。单束激光的特点是能量集中，通常在低功率范围内操作[14]，[15]，[16]。这类激光的瑞利长度较短，其有效光斑半径的可调范围通常小于1毫米。这一限制通过散焦效应阻碍了对照射区域分布和形态的精确控制。
虽然单束激光的准直能够将能量传递到皮肤的真皮基层，但低功率使用往往会导致修复过程中大量热量散发[17]，[18]，[19]，[20]。因此，单束激光介导的组织修复需要较长的操作时间，这增加了组织脱水和感染的风险。另一方面，虽然提高功率可以缩短操作时间，但不可避免地会引入额外的热损伤，从而延长愈合周期并显著增加疤痕增生的可能性[20]。
鉴于上述疤痕增生和愈合周期延长的问题，本研究采用了两束独立产生的激光来协同修复皮肤伤口。这两束激光的光斑相互交叉，并利用激光的偏转入射方式。
一方面，可以调节两束激光的光斑能量分布，从而有效地、精确地分配能量。这确保了两束激光的能量都保持在合理范围内，减轻了对成纤维细胞增殖和转化的刺激。因此，在双激光修复后的短期内可以避免胶原纤维的过度增生，从而在修复过程的第三阶段抑制胶原纤维化。
另一方面，激光光束的偏转入射扩大了真皮侧壁的光热效应区域，实现了大面积照射。这全面改变了真皮基底的结构和伤口两侧的断裂胶原，同时将热损伤控制在可逆的范围内，从而加快了愈合速度。
实验部分
样本准备
本实验使用了体重180-220克的雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠。在麻醉诱导（1.5-3%异氟醚）后，剃除了预定激光治疗部位的背部毛发，并用医用酒精（75%体积比）进行消毒。使用11号无菌手术刀片，在大鼠背部中线沿脊柱方向做了一个全层皮肤切口。切口精确位于背部解剖中线位置。
不同修复方法下宏观形态的演变规律
在伤口修复的早期阶段（术后0-3天），激光处理组的照射区域超过了原始伤口范围。与单激光组相比，双激光组的整体光热影响区域较小。在此期间，两组都形成了黄棕色的焦痂，而传统缝合组在三天内既没有完全闭合伤口也没有形成焦痂。对照组则没有这些现象。
结论
本研究使用双束1064纳米激光对大鼠的伤口进行了修复。总能量在两束激光之间分配，以最小化局部热损伤的风险。主激光以90°的角度入射，以实现深层真皮穿透；次级激光以60°的角度照射伤口侧壁。这种配置使得光热效应覆盖更广泛的区域，影响了伤口底部和两侧的真皮结构和胶原。
这种针对性的光热治疗
伦理承诺
所有作者声明所有动物实验均遵循ARRIVE指南，并按照英国《1986年动物（科学程序）法案》及相关指南进行。
我们的实验已获得伦理委员会的批准，实验伦理编号（IACUC）：IACUC2103014；喂养合同编号：SYHT20210064。
作者贡献声明
陈宇鑫：概念构思、数据整理、正式分析、方法论设计、软件使用、初稿撰写、验证、结果可视化。黄俊：概念构思、审稿与编辑、监督。余荣伟：审稿与编辑。赵志波：正式分析、审稿与编辑。芮云峰：监督、软件使用、资源协调。王克宏：监督、资金获取、正式分析。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
