專利名稱：光刺激方法及光刺激裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種光刺激方法以及光刺激裝置，尤指一種可促進(jìn)膠原蛋白合成、加強(qiáng)抑制細(xì)菌生長或抑制黑色素形成的光刺激方法以及光刺激裝置。
背景技術(shù)：
在皮膚科診斷中，常以藥物治療患者皮膚疾病，如青春痘等，但長期以來，藥物治療的結(jié)果多伴隨著副作用，長期服用會(huì)造成身體代謝上的負(fù)擔(dān)，且治療效果不盡理想，常有復(fù)發(fā)之虞，無法有效改善患者的皮膚問題。近年來，醫(yī)療美容產(chǎn)業(yè)日益興盛，研究指出:波長介于400nm至475nm的藍(lán)光可用于青春痘治療，因藍(lán)光會(huì)與痤瘡桿菌(Propionibacterium acnes)或組織細(xì)胞中光感性內(nèi)紫質(zhì)(coproporphyrin)作用而產(chǎn)生毒性單相氧與自由基,進(jìn)而破壞細(xì)菌及部份皮脂腺組織細(xì)胞，改善青春痘的紅腫發(fā)炎。另一方面，波長介于600nm至750nm的紅光、波長介于550nm至600nm的黃光、及波長介于500nm至570nm的綠光,能夠刺激真皮層的纖維母細(xì)胞，進(jìn)而促進(jìn)膠原蛋白合成，防止皮膚老化。不過，為達(dá)上述功效，目前業(yè)界大多使用激光或脈沖光，因此兩種光的能量或強(qiáng)度才足以達(dá)到上述效果，但卻容易造成細(xì)胞損傷。近來便積極發(fā)展一般光源或發(fā)光二極管光源來取代上述高強(qiáng)度光源，但目前發(fā)光二極管光源由于能量較弱，急需要找到適當(dāng)?shù)墓庹斩炔抛阋赃_(dá)到效果，否則光線照度過低會(huì)無法發(fā)揮療效；反之，光線照度過高時(shí)，除了會(huì)造成細(xì)胞受損之外，同時(shí)亦會(huì)使裝置體積提升，無法發(fā)展體積小且重量輕的可攜式光療裝置。據(jù)此，若可以發(fā)產(chǎn)出一種光刺激方法及光刺激裝置，其中利用特定照度范圍的發(fā)光二極管，達(dá)到提升膠原蛋白合成、加強(qiáng)抑制細(xì)菌生長或抑制黑色素形成，并可節(jié)省人力與時(shí)間成本，使患者能快速擁有美麗的肌膚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是在提供一種光刺激方法，其能通過發(fā)光二極管發(fā)出特定照度范圍的紅光或黃光，刺激纖維母細(xì)胞，以增加膠原蛋白合成，同時(shí)促進(jìn)血液循環(huán)、加快老廢細(xì)胞代謝；或者發(fā)出特定照度范圍的藍(lán)光，抑制、毒殺痤瘡桿菌，或降低及抑制黑色素細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的一態(tài)樣提供一種光刺激方法，包括以下步驟:提供一發(fā)光二極管光源，該發(fā)光二極管光源是選自由一黃光發(fā)光二極管、一紅光發(fā)光二極管、以及一藍(lán)光發(fā)光二極管所組群組的其中一者；以及將該發(fā)光二極管光源照射于一主體，以促進(jìn)膠原蛋白合成、抑制細(xì)菌生長或抑制黑色素形成，其中，該黃光發(fā)光二極管的照度是1，000至3，500勒克司(Iux)，該紅光發(fā)光二極管的照度是6，000至9，500勒克司，該藍(lán)光發(fā)光二極管的照度是3，000至7，000勒克司。已知技術(shù)通常使用不同波長的激光光或脈沖光達(dá)到青春痘治療、刺激真皮層的纖維母細(xì)胞提升膠原蛋白合成，不過 因激光光或脈沖光強(qiáng)度極高且設(shè)備龐大，一般消費(fèi)者難以擁有。近來，雖有使用發(fā)光二極管做為光源，期望可以達(dá)到上述治療青春痘與提升膠原蛋白的效果，但由于已知未有研究針對發(fā)光二極管發(fā)光的照度對于細(xì)胞或菌體的影響，因在未設(shè)定特定照度的前提下，已知方法是否可以達(dá)到上述效果實(shí)屬未知。反觀，本發(fā)明所述方法，利用發(fā)出藍(lán)光、黃光或紅光的發(fā)光二極管做為光源，并將其限定于不同照度范圍，因此可以確保達(dá)到刺激纖維母細(xì)胞提升膠原蛋白合成，抑制或毒殺痤瘡桿菌，降低及抑制黑色素細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成。當(dāng)使用紅光或黃光發(fā)光二極管以適當(dāng)光照度、持續(xù)適當(dāng)時(shí)間進(jìn)行照射時(shí)，會(huì)刺激巨曬細(xì)胞(macrophage)釋放細(xì)胞激素(cytokine),促進(jìn)纖維母細(xì)胞分裂；同時(shí)亦會(huì)刺激纖維母細(xì)胞合成DNA及分泌生長因子(fibroblast growth factor,FGF),進(jìn)而增加膠原蛋白合成。若該主體為體內(nèi)細(xì)胞，例如真皮層內(nèi)的纖維母細(xì)胞或者巨噬細(xì)胞，則可以直接透光，照射皮膚達(dá)到促進(jìn)傷口愈合以及抗衰老的效果；或者，若該主體為體外細(xì)胞，則可先經(jīng)過上述處理后，再將經(jīng)處理的細(xì)胞植回生物體達(dá)到上述功效。由此可知，本發(fā)明所述的主體，是指受光照刺激的物體。于本發(fā)明上述的光刺激方法中，當(dāng)該發(fā)光二極管光源是為該黃光發(fā)光二極管或該紅光發(fā)光二極管時(shí)，該主體較佳為一纖維母細(xì)胞、一巨噬細(xì)胞或其組合。于本發(fā)明一較佳具體實(shí)例中，該主體是一纖維母細(xì)胞。此外，該黃光發(fā)光二極管的光波長范圍可介于570nm至590nm之間，該紅光發(fā)光二極管的光波長范圍可介于620nm至750nm,而且該紅光發(fā)光二極管的照射時(shí)間或該黃光發(fā)光二極管的照射時(shí)間沒有特殊限制，只要能夠達(dá)到上述功效而且不會(huì)對該主體造成傷害即可，可以根據(jù)該紅光發(fā)光二極管與該黃光發(fā)光二極管所發(fā)出光線的預(yù)定照度而有所調(diào)整，當(dāng)照度較高時(shí)，便能用較短的照射時(shí)間就達(dá)到相同效果；反之，當(dāng)照度較低時(shí)，則可用較長的照射時(shí)間達(dá)到相同的效果。舉例而言,在紅光發(fā)光二極管發(fā)出6，000至9，500勒克司或黃光發(fā)光二極管的發(fā)出1，000至3，500勒克司的光照度下，照射時(shí)間可以介于5分鐘至90分鐘。若超出上述照度范圍，例如使用紅光發(fā)光二極管發(fā)出9890勒克司的光照度照射時(shí)，短時(shí)間內(nèi)雖然不會(huì)有太大的影響，但長時(shí)間下來卻會(huì)因照度過高造成細(xì)胞受損；反之，若使用紅光發(fā)光二極管發(fā)出6，000勒克司以下的光照度照射時(shí)，則因照度過低，即使長時(shí)間使用也難以有效達(dá)到效果O當(dāng)使用藍(lán)光發(fā)光二極管以適當(dāng)光照度、持續(xù)適當(dāng)時(shí)間進(jìn)行照射時(shí)，會(huì)刺激黑色素細(xì)胞，直接或間接影響酪氨酸酶(tyrosinase)，進(jìn)而減少黑色素的合成，當(dāng)然亦可避免黑色素沉淀；另一方面，亦會(huì)影響?zhàn)畀彈U菌中感旋光性內(nèi)紫質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用，產(chǎn)生細(xì)胞毒性的單相氧與自由基，進(jìn)而使痤瘡桿菌本身活性受損而死亡，同時(shí)亦會(huì)影響部分皮脂腺組織細(xì)胞，減少皮脂分泌。若該主體為皮膚，對于皮膚表面的青春痘或痤瘡桿菌，則可以達(dá)到殺菌的效果；或者對于皮膚表面的黑色素細(xì)胞，則可以抑制其合成黑色素，避免皮膚色度增加而達(dá)到美白效果。于本發(fā)明上述的光刺激方法中，當(dāng)該發(fā)光二極管光源是為該藍(lán)光發(fā)光二極管時(shí)，該主體則為一痤瘡桿菌、一黑色素細(xì)胞或其組合。此外，該藍(lán)光發(fā)光二極管的光波長范圍是介于450nm至475nm之間，而且該藍(lán)光發(fā)光二極管的照射時(shí)間沒有特殊限制，只要能夠達(dá)到上述功效而且不會(huì)對該主體造成傷害即可，可以根據(jù)該藍(lán)光發(fā)光二極管所發(fā)出光線的預(yù)定照度而有所調(diào)整，當(dāng)照度較高時(shí)， 便能用較短的照射時(shí)間就達(dá)到相同效果；反之，當(dāng)照度較高時(shí)，則可用較長的照射時(shí)間達(dá)到相同的效果。舉例而言，在藍(lán)光發(fā)光二極管發(fā)出3，000至7，000勒克司的光照度下，照射時(shí)間可以介于5分鐘至90分鐘。若使用的照度高于上述照度范圍，短時(shí)間內(nèi)雖然不會(huì)有太大的影響，但長時(shí)間下來卻會(huì)因照度過高造成細(xì)胞受損；反之，若使用的照度低于上述照度范圍，則因照度過低，即使長時(shí)間使用也難以有效達(dá)到效果。于本發(fā)明一較佳具體實(shí)例中，在藍(lán)光發(fā)光二極管發(fā)出5，330勒克司的光照度下，照射時(shí)間超過30分鐘便可以減少黑色素生成；于本發(fā)明一較佳具體實(shí)例中，在藍(lán)光發(fā)光二極管發(fā)出5，710勒克司的光照度下,照射時(shí)間超過10分鐘便可達(dá)到抑制痤瘡桿菌的效果。本發(fā)明的另一目的是在提供一種光刺激裝置，其中采用發(fā)出特定照度范圍的紅光發(fā)光二極管或黃光發(fā)光二極管，以期達(dá)到刺激纖維母細(xì)胞，增加膠原蛋白合成，同時(shí)促進(jìn)血液循環(huán)、加快老廢細(xì)胞代謝；或者發(fā)出特定照度范圍的藍(lán)光發(fā)光二極管，以期抑制、毒殺痤瘡桿菌，或降低及抑制黑色素細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成。為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的另一態(tài)樣提供一種光刺激裝置，包括:一殼體，形成一容置空間且具有一頂面以及一側(cè)緣，該頂面設(shè)有一出光口 ；一散光片，覆蓋該殼體的該出光口 ；一第一光源模塊，其設(shè)置于該殼體的該容置空間內(nèi)且具有一第一發(fā)光二極管，該第一發(fā)光二極管設(shè)于該散光片下方，且該第一發(fā)光二極管是選自由紅光發(fā)光二極管、黃光發(fā)光二極管、以及藍(lán)光發(fā)光二極管所組群組的其中一者，其中，該黃光發(fā)光二極管經(jīng)過該散光片發(fā)出的光線照度是1，000至3，500勒克司(Iux)，該紅光發(fā)光二極管經(jīng)過該散光片發(fā)出的光線照度是6，000至9，500勒克司，且該藍(lán)光發(fā)光二極管經(jīng)過該散光片發(fā)出的光線照度是3，000至7，000勒克司；以及一控制模塊，其是電性連接該第一光源模塊與一電源模塊。由上述可知，本發(fā)明光刺激裝置中使用發(fā)出藍(lán)光、黃光或紅光的發(fā)光二極管做為光源，且不同顏色的光線皆限定于對應(yīng)的照度范圍，因此經(jīng)本發(fā)明的光刺激裝置照射后，可刺激纖維母細(xì)胞，確保膠原蛋白合成提升、抑制或毒殺痤瘡桿菌以及降低與抑制黑色素細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成。于本發(fā)明上述光刺激裝置中，該電源模塊可為一外部電源或設(shè)置于該殼體的該容置空間內(nèi)。若該電源模塊設(shè)置于該殼體的該容置空間內(nèi)，其可包含可充式電池或者可容納一般的干電池或者微型電池，達(dá)到供應(yīng)電源的效果。另一方面，若電源模塊為一外部電源或者為設(shè)置于該殼體的該容置空間內(nèi)的可充式電池，該控制模塊可具有選擇性地包括:一充電孔，以供該電源模塊電性連接該控制模塊。除此之外，于本發(fā)明上述光刺激裝置中，該控制模塊也可具選擇性地包括:一電源開關(guān)，設(shè)置于該殼體表面，以控制該電源模塊供應(yīng)電源。此外，該殼體較佳是由透光率低的材料所構(gòu)成，如反射性高或密度高的材料，以減少光刺激裝置的漏光現(xiàn)象。此外，本領(lǐng)域人士亦可通過各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加光刺激裝置整體結(jié)構(gòu)的密合度，以降低光刺激裝置的漏光現(xiàn)象。另一方面，于本發(fā)明上述光刺激裝置中，該殼體的該側(cè)緣可選擇性設(shè)有一出光孔。此情況下，光刺激裝置可以還包括:一透光片，覆蓋該出光孔；以及一第二光源模塊，其是對應(yīng)透光片設(shè)置并發(fā)出光線穿 過該透光片。此情況下，該控制模塊亦可再包括:一模式切換開關(guān)，皆設(shè)置于該殼體表面，以啟動(dòng)該第一光源模塊或該第二光源模塊，換言之，即切換第一光源模塊與第二光源模塊之間的作動(dòng)。此外，該第一光源模塊與該第二光源模塊內(nèi)所采用的發(fā)光二極管，可為相同顏色或不同顏色。于本發(fā)明上述光刺激裝置中，設(shè)于該出光口的該散光片，可以有利于均勻出光，避免診療光直接照射使用者眼睛，并提高裝置光刺激效果的均勻性，換言之即將原本屬于點(diǎn)光源的發(fā)光二極管，經(jīng)過散光作用后，在出光口處形成面光源；另外，設(shè)于該出光孔的該透光片，則不一定需為散光片，若為散光片則可以達(dá)到上述效果，若非為散光片，則可以直接傳遞點(diǎn)光源所提供的光線。于本發(fā)明上述光刺激裝置中，該第一光源模塊與該第二光源模塊可以設(shè)計(jì)成可替換式，換言之使用紅光發(fā)光二極管、黃光發(fā)光二極管或藍(lán)光發(fā)光二極管組成該第一光源模塊與該第二光源模塊。若需要紅光照射時(shí)，則替換成由紅光發(fā)光二極管構(gòu)成的光源模塊；而需要藍(lán)光照射時(shí)，貝1J替換成由藍(lán)光發(fā)光二極管構(gòu)成的光源模塊。除此之外，亦可以將該第一光源模塊與該第二光源模塊中所使用的發(fā)光二極管設(shè)計(jì)成可替換式，換言之若需要紅光照射時(shí)，則將光源模塊上的發(fā)光二極管拆換成紅光發(fā)光二極管。綜上所述，本發(fā)明的光刺激方法與光刺激裝置，可以通過采用不同顏色的發(fā)光二極管，例如紅光、黃光或藍(lán)光發(fā)光二極管，進(jìn)行光刺激作用，因此可以達(dá)到抑制或毒殺痤瘡桿菌與降低或抑制黑色素細(xì)胞的黑色素合成以及提升膠原蛋白合成，進(jìn)而達(dá)到治療青春痘及美白或者抗老化的功效。


以下是通過特定的具體實(shí)施例及

本發(fā)明的實(shí)施方式，熟習(xí)此技術(shù)的人士可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明亦可通過其他不同的具體實(shí)施例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更，其中:圖1為本發(fā)明實(shí)施例一光刺激裝置的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明實(shí)施例一光刺激裝置的側(cè)面3為本發(fā)明實(shí)施例一光刺激裝置的系統(tǒng)方塊圖。圖4顯示本發(fā)明實(shí)施例二的人類纖維母細(xì)胞存活率。圖5顯示本發(fā)明實(shí)施例三的人類纖維母細(xì)胞存活率。圖6顯示本發(fā)明實(shí)施例四的膠原蛋白合成率。圖7顯示本發(fā)明實(shí)施例五的人類纖維母細(xì)胞存活率。圖8顯示本發(fā)明實(shí)施例六的人類纖維母細(xì)胞存活率與膠原蛋白合成率。圖9顯示本發(fā)明實(shí)施例七的人類黑色素細(xì)胞存活率。圖10顯示本發(fā)明實(shí)施例八的黑色素合成率。圖11顯示本發(fā)明實(shí)施例九的痤瘡桿菌存活率。圖12顯示本發(fā)明比較例的人類纖維母細(xì)胞存活率。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例中所述附圖均為簡化的示意圖。惟所述附圖僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的元件，其所顯示的元件非為實(shí)際實(shí)施時(shí)的態(tài)樣，其實(shí)際實(shí)施時(shí)的元件數(shù)目、形狀等比例為一選擇性的設(shè)計(jì)，且其元件布 局型態(tài)可能更復(fù)雜。
實(shí)施例一參考圖1至圖3，其中圖1為本發(fā)明光刺激裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明光刺激裝置的側(cè)面圖，圖3為本發(fā)明光刺激裝置的系統(tǒng)方塊圖。如圖1至圖3所示，本發(fā)明的光刺激裝置包括:一殼體10、一散光片12、一透光片
13、一第一光源模塊40、一第二光源模塊50以及一控制模塊30。該殼體10形成一容置空間，可以容納各個(gè)模塊。此外，該殼體10具有一頂面11以及一側(cè)緣12，該頂面11設(shè)有一出光口 111，該側(cè)緣12設(shè)有一出光孔121。位于該頂面11的該出光口 111處，使用該散光片12覆蓋；位于該側(cè)緣12的該出光孔121，使用該透光片13覆蓋。此外，該第二光源模塊50對應(yīng)透光片13設(shè)置于該殼體10的該容置空間，并發(fā)出光線穿過該透光片13，且具有至少一第二發(fā)光二極管51。于此，若該透光片13僅單純用于透光而非用于散光，則第二光源模塊50則成為點(diǎn)光源。該第一光源模塊40設(shè)置于該殼體10的該容置空間內(nèi)且具有陣列排列的多個(gè)第一發(fā)光二極管41，該第一發(fā)光二極管41設(shè)于該散光片12下方，且該第一發(fā)光二極管41是選自由紅光發(fā)光二極管、黃光發(fā)光二極管、以及藍(lán)光發(fā)光二極管所組群組的其中一者，其中，該黃光發(fā)光二極管經(jīng)過該散光片發(fā)出的光線照度是1，000至3，500勒克司(Iux)，該紅光發(fā)光二極管經(jīng)過該散光片發(fā)出的光線照度是6，000至9，500勒克司，且該藍(lán)光發(fā)光二極管經(jīng)過該散光片發(fā)出的光線照度是3，000至7，000勒克司。該控制模塊30電性連接該第一光源模塊40與一電源模塊20，且該控制模塊30包括:一充電孔33,以供該電源模塊20電性連接該控制模塊30 ;—電源開關(guān)31,設(shè)置于該殼體10表面，以控制該電源模塊20供應(yīng)電源；以及一模式切換開關(guān)32,皆設(shè)置于該殼體10表面，以啟動(dòng)該第一光源模塊40或該第二光源模塊50。該電源模塊20可為一外部電源或設(shè)置于該殼體10的該容置空間內(nèi)。當(dāng)該電源模塊20設(shè)置于該殼體10的該容置空間內(nèi)，該電源模塊20可含可充式電池或者可容納一般的干電池或者微型電池，達(dá)到供應(yīng)電源的效果。因此，上述光刺激裝置采用發(fā)出特定照度范圍的紅光發(fā)光二極管或黃光發(fā)光二極管，便可達(dá)到刺激纖維母細(xì)胞，增加膠原蛋白合成，同時(shí)促進(jìn)血液循環(huán)、加快老廢細(xì)胞代謝；若采用發(fā)出特定照度范圍的藍(lán)光發(fā)光二極管，便可抑制、毒殺痤瘡桿菌，或降低及抑制黑色素細(xì)胞內(nèi)黑色素的合成。實(shí)施例二利用上述實(shí)施例一的光刺激裝置照射人類纖維母細(xì)胞，研究其對于細(xì)胞存活率的影響。于本實(shí)施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發(fā)光二極管是發(fā)出照度為9，2501ux的紅光。首先，將含人類纖維母細(xì)胞的DMEM細(xì)胞培養(yǎng)液，加至48孔培養(yǎng)盤內(nèi)，所接種的細(xì)胞數(shù)為2 X IO4個(gè)/孔，48孔中每一孔內(nèi)培養(yǎng)液的總體積(含細(xì)胞)共0.5ml，置于CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)24小時(shí)。之后，取出全部培養(yǎng)液，再加入PBS緩沖液0.5ml，并使用實(shí)施例一的紅光刺激裝置(Lux 9，250)照射5、10、15、30、45、60、90分鐘后，取出孔內(nèi)全部的PBS緩沖液再加入0.5ml的培養(yǎng)液，再培養(yǎng)24小時(shí)。而后，更換新的培養(yǎng)基0.5ml及加入0.125ml的MTT試劑，放至37°C、5% CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)反應(yīng)4小時(shí)后，再將 全部培養(yǎng)基取出，加入0.5ml的DMSO溶解甲臢(formazan),取0.2ml至96孔內(nèi)利用ELISA微量盤分析儀(ELISA Reader SpectraMax M2)，測量其在OD57(lnm時(shí)的吸光值。細(xì)胞存活率的計(jì)算為:細(xì)胞存活率(％ )=(照光后OD57tl/控制組OD57tl) X100%，其中控制組是指未使用光刺激裝置照射的細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參考圖4。如圖4所示，在照度為9，2501ux紅光照射5分鐘后的細(xì)胞存活率為116%，照射10分鐘后的細(xì)胞存活率為116%，照射15分鐘后的細(xì)胞存活率為111%，照射30分鐘后的細(xì)胞存活率為110%，照射45分鐘后的細(xì)胞存活率為109%，照射60分鐘后的細(xì)胞存活率為108%，照射90分鐘后的細(xì)胞存活率為103%，結(jié)果皆為實(shí)驗(yàn)三次獨(dú)立重復(fù)的平均數(shù)值。在人為操作誤差值正負(fù)10%的前提下,光照時(shí)間為5分鐘至30分鐘的細(xì)胞存活率有超出此值。由此可知，使用照度為9，2501ux的紅光發(fā)光二極管照射5分鐘至30分鐘后，有些微增進(jìn)人類纖維母細(xì)胞存活率提升的效果，并且由結(jié)果得知紅光并不會(huì)減少細(xì)胞存活率，因此使用照度為9，2501ux的紅光發(fā)光二極管照射合乎療程的安全性。實(shí)施例三由以上實(shí)施例二結(jié)果得知，使用照度為9，2501ux的紅光發(fā)光二極管照射在5分鐘至30分鐘后，有增進(jìn)人類纖維母細(xì)胞存活率提升的現(xiàn)象，并且所有照光時(shí)間合乎療程的安全性。于本實(shí)施例中，進(jìn)一步將照光次數(shù)由一次改為兩次，并將紅光發(fā)光二極管的照度再減弱至7，8001ux,再進(jìn)行細(xì)胞存活率試驗(yàn)。首先，將含人類纖維母細(xì)胞的DMEM細(xì)胞培養(yǎng)液，加至48孔培養(yǎng)盤內(nèi)，所接種的細(xì)胞數(shù)為2 X IO4個(gè)/孔，48孔中每一孔內(nèi)培養(yǎng)液的總體積(含細(xì)胞)共0.5ml，置于CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)24小時(shí)。之后，取出全部培養(yǎng)液，再加入PBS緩沖液0.5ml，并使用實(shí)施例一的紅光刺激裝置(Lux 7，800)照射5、10、15、30、45、60、90分鐘后，取出孔內(nèi)全部的PBS緩沖液再加入0.5ml的培養(yǎng)液，再培養(yǎng)24小時(shí)，并重復(fù)一次上述光刺激步驟。而后，更換新的培養(yǎng)基0.5ml及加入0.125ml的MTT試劑，放至37°C、5% C02的細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)反應(yīng)4小時(shí)后，再將全部培養(yǎng)基取出，加入0.5ml的DMSO溶解甲臢(formazan),取0.2ml至96孔內(nèi)利用ELISA微量盤分析儀，測量其在0D57(lnm時(shí)的吸光值。細(xì)胞存活率的計(jì)算為:細(xì)胞存活率(％)=(照光后OD57tl/控制組OD57tl) X 100%，其中控制組是指未使用光刺激裝置照射的細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參考圖5。如圖5所示，在照度為7，SOOlux紅光照射5分鐘后的細(xì)胞存活率為122%，照射10分鐘后的細(xì)胞存活率為132%，照射15分鐘后的細(xì)胞存活率為121%，照射30分鐘后的細(xì)胞存活率為119%，照射45分鐘后的細(xì)胞存活率為121%，照射60分鐘后的細(xì)胞存活率為116%，照射90分鐘后的細(xì)胞存活率為107%。上述結(jié)果結(jié)果皆為實(shí)驗(yàn)三次獨(dú)立重復(fù)的平均數(shù)值，且在人為操作誤差值正負(fù)10%的前提下，可得知光照時(shí)間為5分鐘至60分鐘的細(xì)胞存活率皆超出此值。由此可得結(jié)論，使用照度為7，SOOlux的紅光發(fā)光二極管照射5分鐘至60分鐘后，有增進(jìn)人類纖維母細(xì)胞存活率的效果，其中以照射5至45分鐘后的效果較為明顯。實(shí)施例四利用上述實(shí)施例一的光刺激裝置照射人類纖維母細(xì)胞，研究其對于人類纖維母細(xì)胞分泌膠原蛋白的影響。于本實(shí)施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發(fā)光二極管是發(fā)出照度為7，8001ux的紅光。首先，將含人類纖維 母細(xì)胞的DMEM細(xì)胞培養(yǎng)液，加至48孔培養(yǎng)盤內(nèi)，所接種的細(xì)胞數(shù)為2 X IO4個(gè)/孔，48孔中每一孔內(nèi)培養(yǎng)液的總體積(含細(xì)胞)共0.5ml，置于CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)24小時(shí)。之后，取出全部培養(yǎng)液，再加入PBS緩沖液0.5ml，并使用實(shí)施例一的紅光刺激裝置(Lux7，800)照射5、10、15、30、45分鐘后，取出孔內(nèi)全部的PBS緩沖液再加入0.5ml的培養(yǎng)液，再培養(yǎng)24小時(shí)，并重復(fù)一次上述光刺激步驟。而后，將孔中的培養(yǎng)基全部取出，并放入1.5ml離心管，之后培養(yǎng)過細(xì)胞的孔各別加入0.5ml 0.5M的醋酸水溶液(4°C )，放置20分鐘溶解其中的膠原蛋白后，取出孔中全部的水溶液并放入1.5ml離心管中，離心管再先后分別加入50μ I酸中和劑(acid neutralizing reagent, Biocolor) >4 °C 100 μ I 的分離濃縮劑(Isolation &Concentration Reagent, Biocolor),并于4°C冰箱中放置過夜。之后,將離心管取出并以12000rpm離心10分鐘,移除上清液,再于離心管中加入Iml呈色劑(Sircol Dye Reagent,Biocolor)加入離心管中并震蕩30分鐘，再以12000rpm離心10分鐘后，移除上清液，再加入 4°C 750 μ I 的酸鹽清洗劑(Acid-Salt Wash Reagent,Biocolor),再以 12000rpm離心 10分鐘后，移除上清液，離心管再加入250μ I堿劑(Alkali Reagent,Biocolor),最后每管中各取出200 μ I加入96孔盤中，測量555nm的吸光值。針對膠原蛋白生成率(％ )=(照光后的膠原蛋白生成量/控制組膠原蛋白生成量)X 100%，其中控制組是指未使用光刺激裝置照射的細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參考圖6，其中亦顯示纖維母細(xì)胞的存活率，此細(xì)胞存活率是根據(jù)上述實(shí)施例二的方法而測得。如圖6所示，使用照度為7，8001ux紅光發(fā)光二極管照射30分鐘后的膠原蛋白生成率為123%，照度為7，8001uX的紅光發(fā)光二極管照射后，有增進(jìn)人類纖維母細(xì)胞分泌膠原蛋白的效果，其中以照射30分鐘后的效果最為明顯。實(shí)施例五利用上述實(shí)施例一的光刺激裝置照射人類纖維母細(xì)胞，研究其對于纖維母細(xì)胞存活率的影響，且于本實(shí)施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發(fā)光二極管是發(fā)出照度為22901ux的黃光，并參照實(shí)施例三所述的方法進(jìn)行分析，且光照射時(shí)間為5、10、15、30、45分鐘，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參考圖7。如圖7所示，使用22901ux的黃光發(fā)光二極管照射15分鐘后的細(xì)胞存活率為115%，此表示其有增進(jìn)人類纖維母細(xì)胞存活率的效果，其中以照射10至45分鐘后的效果較為明顯。實(shí)施例六利用上述實(shí)施例一的光刺激裝置照射人類纖維母細(xì)胞，研究其對于纖維母細(xì)胞分泌膠原蛋白的影響，且于本實(shí)施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發(fā)光二極管是發(fā)出照度為22901ux的黃光，并參照實(shí)施例四所述的方法進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參考圖8，其中亦顯示纖維母細(xì)胞的存活率，此細(xì)胞存活率是根據(jù)上述實(shí)施例五的方法而測得。如圖8所示，使用2290Iux的黃光發(fā)光二極管照射15分鐘后的膠原蛋白生成率為125 %，且無人和細(xì)胞毒殺現(xiàn)象，此表示其有增進(jìn)人類纖維母分泌膠原蛋白的效果，其中以照射10至45分鐘后的效果較為明顯。實(shí)施例七利用上述實(shí)施 例一的光刺激裝置照射人類黑色素細(xì)胞，研究其對于人類黑色素細(xì)胞存活率的影響，且于本實(shí)施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發(fā)光二極管是發(fā)出照度為5，3301ux的藍(lán)光。首先，將培養(yǎng)于含a-MSH培養(yǎng)基的人類黑色素細(xì)胞接種至24孔培養(yǎng)盤內(nèi)，細(xì)胞數(shù)為7Χ104個(gè)/孔。接著，每孔加入含10% FBS(Hyclone)的培養(yǎng)基，含細(xì)胞的總體積共
0.5ml，置于CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)24小時(shí)。之后，取出全部培養(yǎng)基，加入PBS緩沖液0.5ml，使用實(shí)施例一的藍(lán)光刺激裝置(5，3301ux,并外加增加風(fēng)扇散熱維持溫度)照射5、10、15、30、45、60,90分鐘后，取出全部PBS緩沖液再加入0.5ml的培養(yǎng)基，培養(yǎng)24小時(shí)。而后，更換新的培養(yǎng)基0.5ml及加入0.125ml的MTT試劑，放至37°C、5% CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)反應(yīng)4小時(shí)后，再將全部培養(yǎng)基取出，加入0.5ml的DMSO溶解甲臢(formazan),取0.2ml至96孔內(nèi)利用ELISA微量盤分析儀，測量其在0D57(lnm時(shí)的吸光值。細(xì)胞存活率的計(jì)算為:細(xì)胞存活率(％)=(照光后OD57tl/控制組OD57tl) X 100%，其中控制組是指未使用光刺激裝置照射的細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參考圖9。如圖9所示，未有任何細(xì)胞毒殺現(xiàn)象，與控制組比較后皆在人為誤差值正負(fù)10%，此表示此照度下的藍(lán)光仍屬安全范圍。實(shí)施例八利用上述實(shí)施例一的光刺激裝置照射人類黑色素細(xì)胞，研究其對于黑色素合成的影響，且于本實(shí)施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發(fā)光二極管是發(fā)出照度為5，3301ux的藍(lán)光。首先，將培養(yǎng)于含a-MSH培養(yǎng)基的人類黑色素細(xì)胞接種至24孔培養(yǎng)盤內(nèi)，細(xì)胞數(shù)為1x105個(gè)/孔，加入含10 % FBS的培養(yǎng)基和細(xì)胞液，總體積共0.5ml，置于CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)24小時(shí)。而后，取出全部培養(yǎng)基，加入PBS緩沖液0.5ml，使用實(shí)施例一的藍(lán)光刺激裝置(5，3301ux，并外加增加風(fēng)扇散熱維持溫度)照射5、10、15、30、45、60、90分鐘后，取出全部PBS緩沖液再加入0.5ml的培養(yǎng)基，培養(yǎng)24小時(shí)。之后，取出全部培養(yǎng)基，以Trypsin-EDTA溶液(IX)將細(xì)胞洗下后以1，OOOrpm離心10分鐘，去除上清液，加入200 μ I的IM NaOH并置于沸水浴10分鐘，使細(xì)胞內(nèi)黑色素溶解在NaOH中，再用分光光度計(jì)以0D49(lnm測量其黑色素含量，結(jié)果參考圖10。如圖10所示，使用5，3301ux的藍(lán)光發(fā)光二極管照射5分鐘后黑色素產(chǎn)生率為105%，照射10分鐘后黑色素產(chǎn)生率為101%，照射15分鐘后黑色素產(chǎn)生率為105%，照射30鐘后黑色素產(chǎn)生率為108 %，照射45分鐘后黑色素產(chǎn)生率96 %，照射60分鐘后黑色素產(chǎn)生率為98%，照射90分鐘后黑色素產(chǎn)生91 %，上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果皆為實(shí)驗(yàn)三次獨(dú)立重復(fù)的平均數(shù)值，由此可知黑色素細(xì)胞經(jīng)藍(lán)光照射90分鐘后能使黑色素量下降約10%左右。實(shí)施例九利用上述實(shí)施例一的光刺激裝置照射痤瘡桿菌，研究其對于痤瘡桿菌存活率的影響，且于本實(shí)施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發(fā)光二極管是發(fā)出照度為5，7101ux的藍(lán)光。首先，將冷凍保存菌液拿出，做三區(qū)劃線培養(yǎng)，挑選單一菌落，將菌落以無菌接種環(huán)挑起，涂布于平板培養(yǎng)基上，待48小時(shí)后從平板培養(yǎng)基上刮下菌體溶于無菌水中，以無菌水調(diào)OD值(0D600 = 0.1)后，再以無菌水稀釋兩倍，便可得到菌數(shù)為IO6的菌液。接著，將菌液置入6cm的培養(yǎng)皿中，共九盤，每盤菌液量分別為5ml，并使用實(shí)施例一的藍(lán)光刺激裝置(5, 7101ux)照射5、10、15、20、30、45、60、90分鐘。而后，將光照后的菌液，以連續(xù)10倍稀釋，濃度為10_3、10_4、10_5，各濃度取0.1ml培養(yǎng)液涂抹于RCM(BDbiosciences)培養(yǎng)皿上，各分為三盤，在37°C厭氧環(huán)境中培養(yǎng)48小時(shí)。之后，取出培養(yǎng)皿計(jì)算菌數(shù)，以30至300個(gè)菌落數(shù)/盤為有效菌落數(shù)。另一方面，將光照后剩余的菌液，各取0.1ml培養(yǎng)于5ml液態(tài)RCM培養(yǎng)基,培養(yǎng)在37°C厭氧環(huán)境中48小時(shí)后，以O(shè)D6c 觀察光照后痤瘡桿菌的生長變化，結(jié)果參考圖11。如圖11所示，照射45分鐘后，抑制痤瘡桿菌的效率即達(dá)95%，此表示抑菌效果十分明顯。比較例利用光刺激裝置照射人類纖維母細(xì)胞，研究其對于人類纖維母細(xì)胞存活率的影響，且于本比較例中，光源模塊所使用的發(fā)光二極管是發(fā)出照度為9，8901ux的紅光，并參照實(shí)施例二所述的方法進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果參考圖12。如圖12所示，使用9，8901ux的紅光發(fā)光二極管照射5分鐘后細(xì)胞存活率為111%，照射10分鐘后的細(xì)胞存活率為105%，照射15分鐘后的細(xì)胞存活率為108%，照射30分鐘后的細(xì)胞存活率為91 %，照射45分鐘后的細(xì)胞存活率為82%，照射60分鐘后的細(xì)胞存活率為75%，照射90分鐘后的細(xì)胞存活率為85%，結(jié)果皆為實(shí)驗(yàn)三次獨(dú)立重復(fù)的平均數(shù)值。在人為操作誤差值正負(fù)10%的前提下，可得知光照時(shí)間為5分鐘的細(xì)胞存活率超出此值；然而，光照時(shí)間為45分鐘至90分鐘的細(xì)胞存活率則低于此值。由此可得結(jié)論，在使用9，8901ux的紅光發(fā)光二極管照射5分鐘后，雖然有些微增進(jìn)人類纖維母細(xì)胞存活率的效果，但隨著照光時(shí)間拉長，則人類纖維母細(xì)胞存活率開始下降，直至30分鐘開始已經(jīng)較控制組的存活率低，超過45分鐘以上，則減少的現(xiàn)象，所以使用9，8901ux的紅光發(fā)光二極管照射細(xì)胞，會(huì)有安全性上的疑慮。上述實(shí)施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以權(quán)利要求范圍所述為準(zhǔn)，而非 僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種光刺激方法，包括以下步驟: 提供一發(fā)光二極管光源，該發(fā)光二極管光源選自由一黃光發(fā)光二極管、一紅光發(fā)光二極管、以及一藍(lán)光發(fā)光二極管所組群組的其中一者；以及 將該發(fā)光二極管光源照射于一主體，以促進(jìn)膠原蛋白合成、抑制細(xì)菌生長或抑制黑色素形成， 其中，該黃光發(fā)光二極管的照度是1，OOO至3，500勒克司，該紅光發(fā)光二極管的照度是6，000至9，500勒克司，該藍(lán)光發(fā)光二極管的照度是3，000至7，000勒克司。
2.如權(quán)利要求1所述的光刺激方法，其中，該發(fā)光二極管光源為該黃光發(fā)光二極管或該紅光發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求2所述的光刺激方法，其中，該主體是一纖維母細(xì)胞、一巨噬細(xì)胞或其組
4.如權(quán)利要求3所述的光刺激方法,其中，該黃光發(fā)光二極管的光波長范圍介于570nm至590nm之間，該紅光發(fā)光二極管的光波長范圍介于620nm至750nm。
5.如權(quán) 利要求3所述的光刺激方法,其中，該紅光發(fā)光二極管的照射時(shí)間或該黃光發(fā)光二極管的照射時(shí)間介于5分鐘至90分鐘。
6.如權(quán)利要求1所述的光刺激方法，其中，該發(fā)光二極管光源為該藍(lán)光發(fā)光二極管。
7.如權(quán)利要求6所述的光刺激方法，其中，該主體是一痤瘡桿菌、一黑色素細(xì)胞或其組入口 ο
8.如權(quán)利要求7所述的光刺激方法,其中，該藍(lán)光發(fā)光二極管的光波長范圍介于450nm至475nm之間。
9.如權(quán)利要求7所述的光刺激方法,其中，該藍(lán)光發(fā)光二極管的照射時(shí)間介于5分鐘至90分鐘。
10.一種光刺激裝置，包括: 一殼體，形成一容置空間且具有一頂面以及一側(cè)緣，該頂面設(shè)有一出光口 ； 一散光片，覆蓋該殼體的該出光口 ； 一第一光源模塊，其設(shè)置于該殼體的該容置空間內(nèi)且具有一第一發(fā)光二極管，該第一發(fā)光二極管設(shè)于該散光片下方，且該第一發(fā)光二極管選自由紅光發(fā)光二極管、黃光發(fā)光二極管、以及藍(lán)光發(fā)光二極管所組群組的其中一者，其中，該黃光發(fā)光二極管經(jīng)過該散光片發(fā)出的光線照度是1，000至3，500勒克司，該紅光發(fā)光二極管經(jīng)過該散光片發(fā)出的光線照度是6，000至9，500勒克司，且該藍(lán)光發(fā)光二極管經(jīng)過該散光片發(fā)出的光線照度是3，000至7，000勒克司;以及 一控制模塊，其電性連接該第一光源模塊與一電源模塊。
11.如權(quán)利要求10所述的光刺激裝置，其中，該電源模塊是一外部電源或設(shè)置于該殼體的該容置空間內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的光刺激裝置，其中，該控制模塊包括:一充電孔，以供該電源模塊電性連接該控制模塊。
13.如權(quán)利要求10所述的光刺激裝置，其中，該控制模塊包括:一電源開關(guān)，設(shè)置于該殼體表面，以控制該電源模塊供應(yīng)電源。
14.如權(quán)利要求10所述的光刺激裝置，其中，該殼體的該側(cè)緣設(shè)有一出光孔。
15.如權(quán)利要求14所述的光刺激裝置，還包括:一透光片，覆蓋該出光孔；以及一第二光源模塊，其是對應(yīng)透光片設(shè)置并發(fā)出光線穿過該透光片。
16.如權(quán)利要求15所述的光刺激裝置，其中，該控制模塊包括:一模式切換開關(guān)，皆設(shè)置于該殼體表面，以啟 動(dòng)該第一光源模塊或該第二光源模塊。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種光刺激方法及裝置，該方法包括以下步驟提供一發(fā)光二極管光源，該發(fā)光二極管光源選自由一黃光發(fā)光二極管、一紅光發(fā)光二極管、以及一藍(lán)光發(fā)光二極管所組群組的其中一者；以及將該發(fā)光二極管光源照射于一主體，以促進(jìn)膠原蛋白合成、抑制細(xì)菌生長或抑制黑色素形成，其中，該黃光發(fā)光二極管的照度是1,000至3,500勒克司(lux)，該紅光發(fā)光二極管的照度是6,000至9,500勒克司，該藍(lán)光發(fā)光二極管的照度是3,000至7,000勒克司。
文檔編號A61N5/06GK103212161SQ201210016060
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者杜明杰, 蕭翊瑋, 李鐘沛, 張榮監(jiān), 曹育嘉 申請人:福華電子股份有限公司