蓝光光生物调节制造技术

本发明专利技术涉及一种光源装置(10)，其包括用于发射波长为435‑500nm的蓝光的发光元件(12)，所述光源装置(10)配置为以0.01‑18.5J/cm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蓝光光生物调节
本专利技术涉及能够通过光生物调节手段促进或诱导皮肤细胞生长和增殖，尤其是用于治疗伤口和损伤的光源装置。本专利技术还涉及包含这种光源装置的光源组件。
技术介绍
伤口愈合是一种自然的生理病理过程，其中人和动物组织能够通过特殊的修复和再生过程修复病变。自然的伤口愈合主要按照三个主要的时间顺序发生。这些顺序的每一个由特异性细胞活动表征且由大量共同策划和支持修复过程进展的调节信号(正性和负性的)控制。因此，区分了以下：-炎症阶段；-增殖阶段(包括肉芽阶段和上皮化阶段)；和-重塑阶段。第一阶段，即炎症阶段，在血管爆裂时(一种启动血块(血液凝集)形成的事件)就开始，所述血块主要由纤维蛋白和纤维连接蛋白组成且将构成临时基质。这种基质部分填充病变，使募集用来确保伤口清创的炎症细胞能够在受损区域内迁移。该阶段的特征是在病变位点的大量炎症细胞(多形核中性白细胞、巨噬细胞)的浸润，所述炎症细胞确保保护生物对抗可能的外来微生物，并且还清洁伤口或清创。第二阶段对应于肉芽组织的发育。首先，观察到通过成纤维细胞的迁移和增殖的伤口定植。然后，来自健康血管的内皮细胞的迁移允许受损组织的血管新生或血管生成。在肉芽组织中，成纤维细胞被激活并分化成呈现重要的收缩特性的肌成纤维细胞。这些特性由肌动蛋白微丝产生，从而使伤口收缩。这些肌成纤维细胞在引起病变愈合的肉芽组织的形成和收缩中具有重要作用。然后，角化细胞从伤口边缘迁移，从而导致皮肤重建。肉芽组织的该发育阶段是在病变的总体炎症状态的初步降低、多形核中性白细胞的逐渐消失和巨噬细胞出现之后开始。然而，某些类型的伤口不会正确地愈合，因为如上所述的过程中的3个关键阶段发生异常。实际上，伤口愈合的速度和质量取决于内在和外在因素。因此，修复过程可能随着以下被异常地延长：–伤口的病因；–伤口的状态和位置；–由某些传染性病原体，例如金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)或铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)的存在造成的感染的发生；存在事先存在的病理(如糖尿病、免疫缺陷、静脉功能不全等)；–外部环境；或易患或不易患伤口愈合障碍的遗传因子。为了促进伤口愈合的过程，对于正常愈合的伤口和慢性伤口两者，现有技术已知使用光疗法。已知两种类型的光疗法，光动力疗法和光生物调节。光动力疗法是使用光敏剂(photosensitizer)或光增敏剂(photosensitizingagent)的方法，所述光敏剂被放置或注射到皮肤或伤口细胞附近并由特定波长的光激活。当光敏剂暴露于特定波长的光时，其能够与附近的皮肤细胞相互作用。因此，光动力疗法是间接光疗法，因为向光敏剂提供光以治疗皮肤细胞，而不是向皮肤细胞直接提供光。光生物调节是允许直接对皮肤或伤口细胞产生生物作用的方法，这意味着不需要任何临时产品或组合物来转置或发挥由光源产生的任何生物作用。该方法可以与光动力疗法区分，所述光动力疗法绝对需要并且每次需要在光源和细胞之间的中间产品(光敏剂或光增敏剂)的干预，以发挥光对细胞的生物作用。换言之，在光生物调节中，光对细胞具有直接作用，而在光动力疗法中，光通过活化的光敏剂对细胞具有间接作用。如上述
中所述，本专利技术涉及光生物调节。此外，在光疗法中，众所周知根据皮肤细胞上预期的效果类型确定要提供的光的波长。具体地，波长为435-500nm的光(蓝光)具有抗菌作用并且还作用于人体细胞。[AshkenaziH.,MalikZ.,HarthY.,NitzanY.,EradicationofPropionibacteriumacnesbyitsendogenicporphyrinsafterilluminationwithhighintensitybluelight.FEMSImmunologyandMedicalMicrobiology2003,35:17-24]。更具体地，已经表明蓝光照射能够抑制皮肤细胞的增殖和迁移[Taflinski,L,Demir,E,Kauczok,J,Fuchs,PC,Born,M,Suschek,CV,Oplander,C:Bluelightinhibitstransforminggrowthfactor-beta1-inducedmyofibroblastdifferentiationofhumandermalfibroblasts.Experimentaldermatology2014,23:240-246]和[MamalisA.,GarchaM.,JagdeoJ.LightEmittingDiode-GeneratedBlueLightModulatesFibrosisCharacteristics:FibroblastProliferation,MigrationSpeed,andReactiveOxygenSpeciesGenerationLasersinSurgeryandMedicine201547:210-215]。还众所周知，抑制皮肤细胞的增殖可用于增强伤口愈合期间的重塑阶段。作为蓝光作用的一个实例，文件US-A-2014/0277293涉及使用产生低水平光疗法的LED。测试表明，发光二极管的主发射波长为415nm(波长为385-445nm)，并且在许多确定的照射时间内提供0-35J/cm2的有效通量(fluence)，这意味着所用的光源的辐照度是43mW/cm2，可以抑制成纤维细胞的增殖。因此，该文献支持这样的事实，即蓝光发射通常被认为是特定类型皮肤细胞增殖的抑制剂。应当注意的是，对于410-420nm的蓝光的较短的主要发射波长，发生毒性[Oplander,C,Hidding,S,Werners,FB,Born,M,Pallua,N,Suschek,CV:Effectsofbluelightirradiationonhumandermalfibroblasts.JournalofphotochemistryandphotobiologyB,Biology2011,103:118-125]。因此，在US-A-2014/0277293的方法中公开的主要发射波长为415nm的蓝光发射可能有毒。专利技术简述令人惊讶地发现，在特定条件下用蓝光照射细胞可具有意想不到的技术效果，在于促进或诱导受照射细胞的生长和增殖。实际上，这是特别出乎意料的，因为通常已知蓝光具有抗增殖作用，而这些实验表明在特定条件下的蓝光照射能够具有增殖作用，优选在特定的主要发射波长、辐照度和/或通量下。增殖作用尤其有利于增强伤口愈合期间的增殖阶段。实际上，在增殖和肉芽阶段期间诱导增殖作用是增强伤口愈合过程的关键。此外，除了出乎意料的增殖作用外，用蓝光照射伤口细胞能够受益于蓝光的所有已知作用，例如抗菌作用和抗炎作用。所述出乎意料的技术效果用包含发光元件的光源装置实现，所述发光元件用于发射波长为435-500nm的蓝光，所述光源装置配置为以0.01-18.5J/cm2的有效通量向至少一个细胞(C)提供蓝光，以促进或诱导所述细胞(C)的生长和增殖，其中所述发光元件(12)的功率密度为0.05-30mW/cm2。根据光源装置的一个实施方案，细胞选自皮肤细胞。根据另一个实施方案，皮肤细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光源装置(10)，其包括用于发射波长为435‑500nm的蓝光的发光元件(12)，所述光源装置(10)配置为以0.01‑18.5J/cm2的传输通量向至少一个细胞(C)提供蓝光，以促进或诱导所述细胞(C)的生长和增殖，其中所述发光元件(12)的功率密度为0.05‑30mW/cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.28 EP 16181721.81.一种光源装置(10)，其包括用于发射波长为435-500nm的蓝光的发光元件(12)，所述光源装置(10)配置为以0.01-18.5J/cm2的传输通量向至少一个细胞(C)提供蓝光，以促进或诱导所述细胞(C)的生长和增殖，其中所述发光元件(12)的功率密度为0.05-30mW/cm2。2.权利要求1所述的光源装置(10)，其中所述细胞(C)选自皮肤细胞(C)。3.权利要求2所述的光源装置(10)，其中所述皮肤细胞(C)是角质形成细胞或成纤维细胞。4.权利要求1-3所述的光源装置(10)，其中主发射波长为450-490nm，更具体是450-460nm。5.权利要求1-4所述的光源装置(10)，其中所述光源装置(10)配置为以传输通量提供蓝光使得所述细胞(C)接受的有效通量为0.01-10J/cm2。6.权利要求1-5任一项所述的光源装置(10)，其中所述发光元件(12)的功率密度为20-25mW/cm2，优选23mW/cm2。...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·格雷茨，F·阿尔皮诺，A·贝克尔，A·克拉普奇恩斯基，N·库克，M·布施巴舍尔，J·斯泰因布伦，
申请(专利权)人：优格创新与发展研究，蓝光光生物调制公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR