目的:研究光动力作用对于肺癌细胞株A549杀伤作用的基本条件与参数,应用数学定量模型对光动力作用的各项参数进行模拟,确定模型的合理性,以期进一步对细胞伤害结果直接模拟并提取光化学动力参数。材料和方法:采用630nm大功率半导体激光器、德国产血卟啉衍生物类光敏剂photosan3进行光动力反应,细胞株为肺腺癌A549;应用MTT法测定不同培养板、不同光敏剂浓度、不同激光功率下PDT作用后细胞OD₄₉₂值并计算细胞残存率;流式细胞技术测定PDT作用对肺癌细胞A549细胞周期的影响及细胞凋亡率的测定;应用建立的光动力学一般数学模型对细胞实验结果的各反应参数进行模拟和解释。结果:采用底部澄清黑色96孔板的PDT细胞实验所得细胞残存率明显较采用普通透明96孔板为高;相同功率与能量密度下,细胞残存率在一定范围内随光敏剂浓度增加而减少,但光敏剂浓度在4mg/l以下和20mg/l以上时趋势不明显;相同光敏剂浓度与能量密度下,细胞残存率在一定范围内随光功率增大而下降,但功率小于5mW和超过50mW时趋势不明显;流式细胞计数检测细胞周期发现PDT组G0/G1期细胞所占比例增加,发生了G0/G1期生长停顿,S期与G2/M期细胞比例减少;PDT组凋亡率明显高于对照组;数学模型模拟了缺氧与富氧条件下不同光子密度下各参加反应的分子随时间的变化速率以及入射光子量变化与细胞内受体含量衰减时间的关系。结论:底部澄清黑色96孔板适于PDT细胞实验,较普通透明96孔板可明显减少实验误差;在一定光敏剂浓度和激光功率范围内肺癌细胞株A549的残存率有明显的下降趋势,但此范围过大或过小均会影响此趋势;PDT对肺癌细胞A549的阻滞主要发生在G1期;细胞杀伤机制为凋亡和坏死;数学模型可以模拟和解释细胞实验的变化趋势。