本文基于低能量激光(Low Intensity Laser,LIL) 生物刺激效应的机理,通过分析目前半导体技术及半导体发光二极管(LED)在光强、波长、实用性和价格等方面的优势,提出了采用LED 在促进伤口愈合,提高免疫力,皮肤美容,镇痛和光动力疗法等应用领域取代激光光源的观点,论证了开展新的生物医学领域研究的可行性,并研制出一套用于皮肤治疗的LED 治疗仪器,给出了该仪器的临床应用结果,属于国内首创。本文主要内容包括: (1)从LED 与生物组织相互作用的机理出发,论述了LED 作为非相干单色光,完全可以取得同激光一样的生物刺激效应; 通过分析非共振作用的特点,得出了对大多数细胞或组织的光生物调节作用,光源并不需要波段非常窄的单色光的结论,因此在这方面LED 要比激光更具优势; (2)介绍了国内外LED 技术发展的现状与趋势,通过介绍目前半导体技术,特别是超高亮度LED 的研究成果,论证了LED 作为治疗仪器光源,在性能参数上已达到要求,并在发光强度,波长范围,使用寿命上具有很大优势; (3)设计了一套用于皮肤治疗的LED 治疗仪器,其中包括LED 阵列的设计,系统主机硬件电路设计以及系统控制软件的设计; (4)将该治疗仪器用于治疗皮肤疾病的试验研究,证明LED 能够调节皮肤的纤维原细胞的活性。通过调节光通量和其他参数,可以提高胶元蛋白在皮肤组织纤维原细胞中的合成速率,临床数据与理论分析有较好的一致性。