CN105163759A - 生物光子材料及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于光疗的局部生物光子材料和方法。特别是，本发明的局部生物光子材料包括粘性基质，及至少一个生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中所述局部生物光子材料是弹性的。本发明的外用生物光子材料和方法用于促进伤口愈合、皮肤更新及治疗痤疮和其它皮肤病。

Description

生物光子材料及其用途

技术领域

本发明通常涉及用于光疗的生物光子材料。

背景技术

最近，光疗被认为在医疗和美容领域应用广泛，包括用于手术、治疗和检查。例如，光疗已经发展用于治疗癌症和肿瘤，减少侵入性，作为抗菌处理对靶向部位进行消毒，促进伤口愈合，及用于面部皮肤更新。

光动力疗法是一种光疗法，涉及向靶向组织施用光敏剂，在期间光敏剂被靶向组织吸收的规定时间后，将靶向组织暴露于光源。但是，这种疗法通常伴随不想要的副作用，包括对患者的全身或局部毒性或损害非-靶向组织。此外，例如，由于施用到靶向组织内的光敏剂选择性较差，这种现有疗法的疗效通常较低。

因此，本发明的一个目的是提供用于光疗的性能改善的新的组合物及方法。

发明内容

本发明提供用于光疗的局部生物光子材料和方法。

特别是，本发明的生物光子材料包括粘性基质，及至少一种生色团，其中至少一种生色团能够吸收和发射来自生物光子材料的光。在上述和下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料是弹性材料。

另一方面，本发明提供一种局部生物光子材料，包括：粘性基质，及至少一种生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中所述局部生物光子材料是一种可剥离膜。

另一方面，本发明提供一种局部生物光子材料，包括：粘性基质，及至少一种生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中所述局部生物光子材料是弹性的。

另一方面，本发明提供一种局部生物光子材料，包括：粘性基质，及至少一种生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中所述局部生物光子材料是刚性的。

另一方面，本发明提供一种局部生物光子材料，包括：粘性基质，及至少一种生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中所述局部生物光子材料的撕裂强度与/或拉伸强度大于所述局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度。

另一方面，本发明提供一种局部生物光子材料，包括：粘性基质，及至少一种生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中所述局部生物光子材料在稳态条件下具有定义明确的形状。

另一方面，本发明提供一种局部生物光子材料，包括：粘性基质，及至少一种生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中所述局部生物光子材料是遮罩或敷料。在一些实施例中，所述遮罩与/或敷料具有预成型的配置。在一些实施例中，所述遮罩与/或敷料是弹性的。在一些实施例中，所述遮罩与/或敷料是刚性的。

另一方面，本发明提供一种生物光子材料，包括：粘性基质，及至少一种生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中生物光子材料具有预成型配置，所述配置的尺寸与/或形状与生物光子材料可以连接的光源或灯的形状与/或尺寸对应。

在上述方面的一些实施例中，生物光子材料是可剥离膜。在一些实施例中，生物光子材料是刚性的。

在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料的撕裂强度与/或拉伸强度大于生物光子材料与其施用表面的粘合强度。粘合强度包括克服静摩擦所需的力。

在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料至少基本上是半透明的。生物光子材料可以是透明的。在一些实施例中，生物光子材料在可见范围的半透明度是至少大约40％、大约50％、大约60％、大约70％或大约80％。优选的是，通过材料的光的传输是在没有至少一个生色团的条件下测定的。

在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料的厚度是大约0.1mm至大约50mm、大约0.5mm至大约20mm、大约1mm至大约10mm。

在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料具有预成型配置。在一些实施例中，预成型配置的形状与/尺寸与施用生物光子材料的身体部分的形状与/或尺寸相对应。在一些实施例中，施用生物光子材料的身体部分是头、头皮、前额、鼻子、脸颊、耳朵、嘴唇、脸、颈、肩、腋窝、臂、肘、手、手指、腹部、胸、肚子、背、骶骨、臀部、生殖器、腿、膝、脚、指甲、头发、脚趾或骨性隆起或它们的组合。

在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料是遮罩。在一些实施例中，遮罩是面罩，具有至少一个适用于眼睛、鼻子或嘴巴的开孔。在一些实施例中，遮罩是一次性的。遮罩也是可以重复利用的。生色团在单次使用或单次光照射后至少基本上是光漂白的。

在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料具有预成型配置，预成型配置的尺寸与/或形状与生物光子材料可以连接的光源或灯的形状与/或尺寸对应。

在上述或下述任一方面的一些实施例中，可以将施用生物光子材料的表面上的生物光子材料清除，且基本上没有任何残留。

在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料包括的至少一个生色团是荧光团。在一些实施例中，生色团可以吸收与/或发射可见光范围内的光。生色团是可以溶于水的。在一些实施例中，生色团可以发射大约500nm至大约700nm的光。在一些实施例中，生色团或荧光团是呫吨染料。呫吨染料可以选自曙红Y、赤藓红B、荧光素、玫瑰红和荧光桃红B。在一些实施例中，生色团包括在粘性基质中。在上述或下述任一方面的一些实施例中，粘性基质是颗粒形式。

在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料的粘性基质包括至少一种聚合物。在一些实施例中，聚合物选自交联聚丙烯酸聚合物、透明质酸盐、水合聚合物、亲水聚合物和脂溶聚合物。在一些实施例中，粘性基质包括透明质酸钠。在一些实施例中，透明质酸钠的含量是大约2％至大约8％。

在一些实施例中，粘性基质是脂溶聚合物，如聚硅氧烷。生色团可以溶于水和位于脂溶聚合物的水相内。在这种情况下，生物光子材料包括脂溶聚合物相内含生色团的水相。水相占脂溶聚合物相的大约2wt％至大约40wt％。水相可以是液体或凝胶。生物光子材料可以进一步包括稳定剂，如CMC或明胶。

在一些实施例中，粘性基质包括明胶或脱乙酰壳多糖。在一些实施例中，生物光子材料进一步包括选自过氧化氢、过氧化脲和过氧化苯甲酰的富氧化合物。

在一些实施例中，生色团包括在形成粘性基质的载体介质中。在一些实施例中，当用光照射时，生色团可以吸收和发射粘性基质中的光。在一些实施例中，载体介质是至少一种聚合物或通过聚合、交联或干燥能够形成粘性基质的聚合物前体。

另一方面，本发明提供一种局部生物光子材料，包括含水粘性基质中的水溶生色团，其中含水粘性基质分散在脂溶聚合物内。在一些实施例中，脂溶聚合物是聚硅氧烷。水相可以是液体或凝胶。在一些实施例中，含水粘性基质可以是明胶、水或羧甲基纤维素。生色团可以包括荧光团，如呫吨染料，选自曙红Y、荧光素、赤藓红、荧光桃红b和玫瑰红。水相占脂溶聚合物相的大约2wt％至大约40wt％。在一些实施例中，局部生物光子材料可用于处理伤口，或处理或预防疤痕。

本发明任何方面和实施例的生物光子材料可作为遮罩、敷料或滤波器使用。本发明任何方面或实施例的生物光子材料可用于组织美容或医学处理。在一些实施例中，美容处理是皮肤更新和调理，医学处理是伤口愈合、牙周治疗或痤疮治疗或其它皮肤病，包括痤疮、湿疹、牛皮藓或皮炎的治疗。在一些方面，局部生物光子材料用于调节发炎，或用于促进血管形成。

本发明还提供包含本发明各实施例所述生物光子材料或前体材料的容器。在一些实施例中，容器包括用于容纳生物光子材料的密封室，与密封室连接、用于从容器中放出生物光子材料的出口，其中生物光子材料在载体介质中包括至少一个生色团，在从密封室中放出后可以形成粘性基质。在一些实施例中，容器是喷雾罐。容器可以是不透明的。

本发明还提供用于制备或提供本发明各实施例所述的生物光子材料或前体材料的试剂盒。在一些实施例中，试剂盒包括含第一生色团的第一容器；包含增稠剂的第二组分，其中增稠剂与第一组分混合时，可以形成粘性基质。在一些实施例中，第二容器可以包含富氧化合物。

本发明还提供生物光子治疗的方法，包括将本发明的局部生物光子材料施用到靶向组织上及用光照射所述材料。

一方面，本发明提供一种生物光子治疗皮肤病的方法，其中所述方法包括将生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料是弹性的，包括至少一个生色团和粘性基质；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料发射波长和强度能促进所述皮肤病痊愈的荧光。皮肤病选自痤疮、湿疹、牛皮藓或皮炎。

另一方面，提供一种生物光子治疗皮肤病的方法，包括：将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料包括至少一种生色团和粘性基质，其中局部生物光子材料的撕裂与/或拉伸强度大于局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料放射荧光，其波长和强度能促进所述皮肤病的愈合。

另一方面，提供一种生物光子治疗痤疮的方法，包括：将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料是弹性的，包括至少一种生色团和粘性基质；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料放射荧光，其波长和强度治疗痤疮。

另一方面，提供一种生物光子治疗痤疮的方法，包括：将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料包括至少一种生色团和粘性基质，其中局部生物光子材料的撕裂与/或拉伸强度大于局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料放射荧光，其波长和强度治疗痤疮。

另一方面，提供一种促进伤口愈合的方法，包括：将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料是弹性的，包括至少一种生色团和粘性基质；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料放射荧光，其波长和强度能促进伤口愈合。

提供一种促进伤口愈合的方法，包括：将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料包括至少一种生色团和粘性基质，其中局部生物光子材料的撕裂与/或拉伸强度大于局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料放射荧光，其波长和强度能促进伤口愈合。

另一方面，提供一种促进皮肤更新的方法，包括：将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料是弹性的，包括至少一种生色团和粘性基质；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料放射荧光，其波长和强度能促进皮肤更新。

另一方面，提供一种促进皮肤更新的方法，包括：将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料包括至少一种生色团和粘性基质，其中局部生物光子材料的撕裂与/或拉伸强度大于局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料放射荧光，其波长和强度能促进皮肤更新。

在一些实施例中，在照射后清除生物光子材料。在一些实施例中，生物光子材料是可以剥离的，在照射后剥离。在一些实施例中，生物光子材料不能剥离，但是可以一片或多片清除。生物光子材料可以是遮罩或敷料，如面罩或伤口敷料。

另一方面，提供一种促进皮肤更新的方法，包括：将遮罩的局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料是弹性的，包括至少一种生色团和粘性基质；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料放射荧光，其波长和强度能促进皮肤更新。

在一些实施例中，遮罩是至少有一个适用于眼睛、鼻子或嘴巴的开孔的面罩。遮罩可以是一次性的或重复利用的。

另一方面，提供一种促进伤口愈合的方法，包括：将敷料局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料是弹性的，包括至少一种生色团和粘性基质；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料放射荧光，其波长和强度能促进伤口愈合。

另一方面，提供一种预防或治疗疤痕形成的方法，包括：将膜局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上面或上方，其中生物光子材料是弹性的，包括至少一种生色团和粘性基质；用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料放射荧光，其波长和强度能促进伤口愈合。

在一些实施例中，生物光子材料在照射后被留在原位，用于再次照射。在一些实施例中，生色团在照射后至少部分地发生光漂白。在一些实施例中，生物光子材料照射，直到生色团至少部分地发生光漂白。

在一些实施例中，采用可见光照射局部生物光子材料。在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料包括的至少一个生色团是荧光团。在一些实施例中，生色团可以吸收与/或发射可见光范围内的光。生色团是可以溶于水的。在一些实施例中，生色团可以发射大约500nm至大约700nm的光。在一些实施例中，生色团或荧光团是呫吨染料。呫吨染料可以选自曙红Y、赤藓红B、荧光素、玫瑰红和荧光桃红B。在一些实施例中，生色团包括在粘性基质中。

在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料至少基本上是半透明的。生物光子材料可以是透明的。在一些实施例中，生物光子材料在可见范围的半透明度是至少大约40％、大约50％、大约60％、大约70％或大约80％。优选的是，通过材料的光的传输是在没有至少一个生色团的条件下测定的。在上述或下述任一方面的一些实施例中，生物光子材料的厚度是大约0.1mm至大约50mm、大约0.5mm至大约20mm、大约1mm至大约10mm。

附图说明

参考附图，将更好地了解本发明的其它方面和优点：

图1示出了供体和受体生色团的吸收和发射光谱。还示出了受体生色团的吸收光谱与供体生色团的发射光谱之间的光谱重叠情况。

图2是雅布隆斯基图的示意图，示出了供体发射和受体吸收之间涉及的耦合跃迁。

图3是本发明一个实施例的活化生物光子材料的发射荧光光谱(实例1)。

图4是光活化生物光子材料照射成纤维细胞和角化细胞的发射荧光光谱，用于评价蛋白质调节和基因表达(实例2)。

图5a和5b分别是曙红Y和荧光素的发射荧光光谱，活化光通过组合物，以不同的生色团浓度(实例4)。

图6a和6b分别是凝胶中曙红和荧光素的吸收光谱和发射光谱(实例5)。

图7a和7b分别是凝胶中曙红、荧光素和玫瑰红的吸收光谱和发射光谱(实例6)。

图8a和8b是本发明实施例所述粘性生物光子材料的应力-应变曲线(实例10)。

具体实施方式

(1)概述

本发明提供生物光子材料及其用途。采用这些材料的生物光子治疗将不涉及本质上治疗靶标直接接触光敏剂(或生色团)，包括但不限于皮肤、粘膜、伤口、头发和指甲。因此，可以减少、降低或避免这种直接接触引起的副作用。此外，在一些实施例中，采用本发明的生物光子材料的光疗将，例如，通过，例如，促进胶原蛋白合成更新皮肤，促进伤口愈合，治疗皮肤病，如痤疮，和治疗牙周炎。

(2)定义

在继续进一步详细描述本发明之前，应该理解的是，本发明公开并不限于具体的组合物或工艺步骤，因为这些都可能变化。必须指出的是，正如本说明书和所附权利要求书中使用的那样，除非上下文清楚显示，否则，单数形式“一”、“一个”及“该”包括复数指示对象。

本发明中给出数值或范围时使用的词语“大约”指的是数值或范围与给出的数值或范围的差别在20％以内，优选在10％以内及更优选在5％以内。

本发明中使用的“与/或”指的是具体公开了两种规定特征或成分的每一种特征或成分，两者可以同时兼具或者单独具有。例如，“A与/或B”指的是公开了(i)A、(ii)B和(iii)A和B三种情形，每种情形都是独立的。

“生物光子性”指的是在生物相关背景中产生、操作、检测和应用光子。换句话说，生物光子组合物和材料主要是由于光子的产生和操作而施加其生理效应。

“生物光子材料”是一种可被光活化而产生光子，用于生物相关应用的材料。此处所述的生物光子材料可以是粘性胶、半固体或固体。生物光子材料可以是，包括但不限于，膜等形式，用于遮罩、敷料或光连接。生物光子材料可以得复合物，包括纤维、颗粒、肋状物、支撑结构、网、非生物光子层或生物光子层，相同或不同组合物。

“粘性基质”指的是自支持材料或可以形成自支持材料的介质，例如，在稳态条件下具有规定形状的材料。这可能是由于内部吸引力造成的。材料的粘合性质使材料能够被处理而不被撕开。

“局部施用”或“局部使用”指的是应用于身体表面，如皮肤、粘膜、阴道、口腔、内部手术伤口部位等。

在本发明中，词语“生色团”和“光活化剂”可以互换使用。生色团指的是在受到光照射时能够吸收光的化合物。生色团容易光致激发，然后，将其能量传递给其它分子或以光(荧光)的形式发射。

“光漂白”指的是生色团的光化学破坏。生色团可以完全或部分光漂白。

词语“光化光”指的是特定光源(如灯、LED或激光器)发出的且能够被物质(例如，生色团或光活化剂)吸收的光能。在优选的实施例中，光化光是可见光。

“剥离”或“可剥离”膜、膜或基质是在应用后能够，例如，用手机械清除的东西。它可以作为单块或作为少量大块被清除。

“皮肤更新”指的是减少、消除、延缓或逆转皮肤老化的一个或多个症状或通常改善皮肤状态的过程。例如，增加皮肤亮度、缩小毛孔、减少细纹或皱纹，改善皮肤变薄和透明，改善紧致度，改善皮肤松驰(如骨质疏松引起的松驰)，改善干燥皮肤(可能发痒)、减少或逆转斑点，老年斑、蛛状静脉、皮肤粗糙和革质皮肤、拉开时会消失的细纹、皮肤松驰或改善斑点肤质。根据本发明所述，上文所述的一种或多种症状可以通过本发明某些组合物、方法和用途的实施例减少、消除、延缓或甚至逆转。

“伤口”指的是任何组织的损伤，包括，例如，急性、亚急性、延缓愈合或难以愈合的伤口，以及慢性伤口。伤口的实例包括开放性伤口和闭合性伤口。伤口包括，例如，截肢、烧伤、切口、切除、损伤、撕裂伤、磨损、刺伤或贯通伤口、手术伤口、擦伤、血肿、压伤、溃疡(如压迫性、糖尿病、静脉或动脉)、牙周炎造成的伤口(牙周发炎)。

参考下面的对选定实施例的详细说明(伴有附图说明)，本发明主题内容的特征和优点将更为明显。正如将认识到的那样，本发明公开的和权利要求中的主题内容可以在各个方面作出改动，所有改动都不背离权利要求的范围。因此，附图和说明本质上将被视为阐述性的，而并非限制性的，主题内容的完整范围在权利要求书中给出。

(3)生物光子材料

从广义上来说，本发明提供粘性局部生物光子材料及利用生物光子材料的方法。从广义上来说，生物光子材料可以被特定波长的光(如光子)活化。根据本发明的各种实施例，生物光子材料包含粘性基质和在粘性基质内或粘性基质上的至少一种生色团，被光活化，加速光能的分散，导致光本身具有治疗效果，与/或光化学活化组合物中包含的其它试剂(例如，当组合物中存在此种化合物时或与组合物接触时，加速过氧化物(氧化剂)的分解过程，导致形成氧自由基，如单线态氧)。

当生色团吸收某一波长的光子时，生色团被激发。这是一种不稳定的状态，分子将试图返回到基态，释放出多余的能量。对某些生色团来说，当其返回到基态时，最好是以光的形式放出多余的能量。该过程被称为发射荧光。由于转化过程失去能量，与吸收波长相比，所发射的荧光的峰值波长朝更长的波长移动。这种现象被称为斯托克斯频移。在合适的环境中(例如，在生物光子材料中)，许多能量被转移给生物光子材料的其它成分或直接转移到治疗部位。

人们认为，由于光活化生色团放射的荧光具有被生物细胞和组织认可的飞秒、皮秒或纳秒发射特性，导致有益的生物调节，因此，这种荧光具有治疗特性。但是，并不受限于这种理论。此外，发射的荧光的波长更长，因此，比活化光能更深地穿入组织内部。采用范围如此宽的波长(某些实施例中包括穿过组合物的活化光)照射组织，对细胞和组织具有不同的和互补的效果。换句话说，本发明生物光子材料中使用的生色团对组织具有治疗效果。这是这些光活化剂完全不同的应用，与生色团作为简单的染色剂或作为光-聚合的催化剂的用途完全不同。

本发明的生物光子材料具有局部用途，如遮罩或伤口敷料或作为光源的连接，作为波导或作为滤光器。这些生物光子材料的粘性性质使其容易从处理部位清除，因此，处理更迅速和更容易。此外，生物光子材料可以限制生色团和组织之间的接触。这些材料将根据构成组合物的成分进行说明。另外地或替代地，本发明的组合物具有功能和结构性质，这些性质可用于定义和描述组合物。下面将对本发明中的生物光子材料的各组分，包括生色团，增稠剂和其它任选成分进行详细说明。

本发明还提供本发明所述材料的前体组合物，所述前体组合物在干燥、加热、光照射、施用于组织或混合时将变得具有粘性。前体组合物在载体介质中包括至少一种生色团，或至少一种生色团和粘性基质。

(a)生色团

合适的生色团可以是荧光化合物(或染色剂)(亦称为“荧光染料”或“荧光团”)。也可以使用其它染料组或染料(生物学和组织学染料、天然染料、食用色素、类胡萝卜素)。合适的光活化剂可以是那些通常被视为安全的光活化剂(GRAS)。有利的是，皮肤或其它组织耐受性不太好的光活化剂可以包括在本发明的生物光子材料中，正如一些实施例所示，光活化剂包裹在粘性基质内，并不与组织接触。

在一些实施例中，本发明的生物光子材料包括第一生色团，在照射光时发生部分或完全光漂白。在一些实施例中，第一生色团在可见光谱范围内的波长处吸收，如在波长大约380-800nm、380-700、400-800或380-600nm处吸收。在其它实施例中，第一生色团在波长大约200-800nm、200-700nm、200-600nm或200-500nm处吸收。在一个实施例中，第一生色团在波长大约200-600nm处吸收。在一些实施例中，第一生色团吸收波长大约200-300nm、250-350nm、300-400nm、350-450nm、400-500nm、450-650nm、600-700nm、650-750nm或700-800nm的光。

熟悉本领域的技术人员应该理解的是，具体生色团的光学特性可能根据生色团的周围介质而变化。因此，正如本发明所述，具体生色团的吸收与/或发射波长(或光谱)与本发明中的生物光子材料中所测到的波长(或光谱)相对应。

本发明所述生物光子材料可包含至少一种其它生色团。组合生色团可通过组合染料分子而增加光吸收，并增强吸收和光-生物调节的选择性。这就创造了产生新的光敏性与/或选择性生色团混合物的几种可能性。因此，在一些实施例中，本发明的生物光子材料包括一种以上生色团。当用光照射这种多-生色团材料时，在生色团之间可发生能量转移。该过程被称为共振能量转移，是一种广泛流行的光物理过程，通过该过程，被激发的“供体”生色团(此处亦称为第一生色团)将其激发能转移给“受体”生色团(此处亦称为第二生色团)。共振能量转移的效率和导向性取决于供体和受体生色团的光谱特征。特别是，生色团之间的能量流动取决于反映吸收光谱和发射光谱相对位置和形状的光谱重叠。更具体地说，要使能量转移发生，供体生色团的发射光谱应与受体生色团的吸收光谱重叠(图1)。

供体发射减少或猝灭和伴随受体发射强度增加的激发态寿命的缩短，都证明了能量转移已经发生。图2是一份雅布隆斯基图，它说明了供体发射和受体吸收之间所涉及的耦合跃迁。

为了提高能量转移效率，供体生色团应具有良好的吸收光子和发射光子的能力。此外，供体生色团的发射光谱与受体生色团的吸收光谱之间重叠越多，供体生色团就越能更好地将能量转移给受体生色团。

在一些实施例中，本发明的生物光子材料进一步包括第二生色团。在一些实施例中，第一生色团的发射光谱与第二生色团的吸收光谱至少重叠大约80％、50％、40％、30％、20％或10％。在一个实施例中，第一生色团的发射光谱与第二生色团的吸收光谱至少重叠大约20％。在一些实施例中，第一生色团的发射光谱与第二生色团的吸收光谱至少重叠1-10％、5-15％、10-20％、15-25％、20-30％、25-35％、30-40％、35-45％、50-60％、55-65％或60-70％。

本发明所述的％光谱重叠指的是在光谱四分之一最大全宽(FWQM)时测量的供体生色团的发射波长范围与受体生色团的吸收波长范围的重叠百分比。例如，图1示出了供体生色团和受体生色团的归一化吸收光谱和发射光谱。受体生色团的吸收光谱的光谱FWQM是大约60nm(515nm至大约575nm)。供体生色团的光谱与受体生色团的吸收光谱重叠大约40nm(从515nm至大约555nm)。因此，重叠％可以计算为40nm/60nmx100＝66.6％。

在一些实施例中，第二生色团在可见光谱范围内的波长处吸收。在一些实施例中，第二生色团的吸收波长比第一生色团的吸收波长相对来说更长，波长在大约50-250、25-150或10-100nm的范围内。

第一生色团的含量是生物光子材料重量的大约0.001-40％。当存在第二生色团时，其含量是生物光子材料重量的大约0.001-40％。在一些实施例中，第一生色团占生物光子材料重量的大约0.001-3％、0.001-0.01％、0.005-0.1％、0.1-0.5％、0.5-2％、1-5％、2.5-7.5％、5-10％、7.5-12.5％、10-15％、12.5-17.5％、15-20％、17.5-22.5％、20-25％、22.5-27.5％、25-30％、27.5-32.5％、30-35％、32.5-37.5％或35-40％。在一些实施例中，第二生色团占生物光子材料重量的大约0.001-3％、0.001-0.01％、0.005-0.1％、0.1-0.5％、0.5-2％、1-5％、2.5-7.5％、5-10％、7.5-12.5％、10-15％、12.5-17.5％、15-20％、17.5-22.5％、20-25％、22.5-27.5％、25-30％、27.5-32.5％、30-35％、32.5-37.5％或35-40％。在一些实施例中，生色团或生色团组合的总重量占生物光子材料重量的大约0.005-1％、0.05-2％、1-5％、2.5-7.5％、5-10％、7.5-12.5％、10-15％、12.5-17.5％、15-20％、17.5-22.5％、20-25％、22.5-27.5％、25-30％、27.5-32.5％、30-35％、32.5-37.5％或35-40.001％。

所用生色团的浓度可以根据生物光子材料的生物光子活性的期望的强度和持续时间，及所达到的医学或美容效果来进行选择。例如，有些染料，如呫吨染料达到“饱和浓度”，在这之后，进一步增加浓度并不能提供显著提高的发射荧光。在饱和浓度之上进一步增加生色团的浓度会减少穿过基质的活化光的数量。因此，如果某一应用所需要的荧光比活化光多，可以使用高“饱和”浓度的生色团。但是，如果在发射荧光和活化光之间要求平衡，可以选择接近或低于饱和浓度的浓度。

本发明中的生物光子材料中可以使用的合适的生色团包括但不限于：

叶绿素染料

示例性叶绿素染料包括但不限于叶绿素a；叶绿素b；叶绿酸；油溶叶绿素；菌叶绿素a；菌叶绿素b；菌叶绿素c；菌叶绿素d；原叶绿素；原叶绿素a；两亲叶绿素衍生物1；以及两亲叶绿素衍生物2。

呫吨衍生物

示例性呫吨染料包括但不限于曙红B(4',5'-二溴-2',7'-二硝基-荧光素二价阴离子)；曙红Y；曙红Y(2',4',5',7'-四溴-荧光素二价阴离子)；曙红(2',4',5',7'-四溴-荧光素二价阴离子)；曙红(2',4',5',7'-四溴-荧光素二价阴离子)甲酯；曙红(2',4',5',7'-四溴-荧光素单价阴离子)p-异丙基苄酯；曙红衍生物(2',7'-二溴-荧光素二价阴离子)；曙红衍生物(4',5'-二溴-荧光素二价阴离子)；曙红衍生物(2',7'-二氯-荧光素二价阴离子)；曙红衍生物(4',5'-二氯-荧光素二价阴离子)；曙红衍生物(2',7'-二碘-荧光素二价阴离子)；曙红衍生物(4',5'-二碘-荧光素二价阴离子)；曙红衍生物(三溴荧光素二价阴离子)；曙红衍生物(2',4',5',7'-四氯-荧光素二价阴离子)；曙红；曙红联十六烷基吡啶氯离子对；赤藓红B(2',4',5',7'-四碘-荧光素二价阴离子)；赤藓红；赤藓红二价阴离子；赤藓红B；荧光素；荧光素二价阴离子；荧光桃红B(2',4',5',7'-四溴-3,4,5,6-四氯-荧光素二价阴离子)；根皮红B(四氯-四溴-荧光素)；根皮红B；玫瑰红(3,4,5,6-四氯-2',4',5',7'-四碘荧光素二价阴离子)；派若宁G、派若宁J、派若宁Y；罗丹明染料，如罗丹明包括4,5-二溴-罗丹明甲酯；4,5-二溴-罗丹明正丁酯；罗丹明101甲酯；罗丹明123；罗丹明6G；罗丹明6G己酯；四溴-罗丹明123；及四甲基-罗丹明乙酯。

亚甲基蓝染料

示例性亚甲基蓝衍生物包括但不限于1-甲基亚甲基蓝；1,9-二甲基亚甲基蓝；亚甲基蓝；亚甲基蓝(16μM)；亚甲基蓝(14μM)；亚甲紫；溴亚甲基紫；4-碘亚甲基紫；1,9-二甲基-3-二甲基-氨基-7-二乙基-氨基-吩噻嗪；及1,9-二甲基-3-二乙基氨基-7-二丁基-氨基-吩噻嗪。

偶氮染料

示例性偶氮(或二偶氮-)染料包括但不限于甲基紫、中性红、对位红(颜料红1)、苋菜红(偶氮玉红S)、酸性红(偶氮玉红、食品红3、酸性红14)、诱惑红AC(FD&C40)、酒石黄(FD&C黄5)、橙黄G(酸性橙10)、丽春红4R(食品红7)、甲基红(酸性红2)及紫脲酸铵-红紫酸铵。

在本发明的某些方面，所述生物光子材料的一个或多个生色团可以独立地选自以下任一生色团：酸性黑1、酸性蓝22、酸性蓝93、酸性品红、酸性绿、酸性绿1、酸性绿5、酸性洋红、酸性橙10、酸性红26、酸性红29、酸性红44、酸性红51、酸性红66、酸性红87,酸性红91,酸性红92,酸性红94,酸性红101,酸性红103,酸性品红、酸性品红、酸性紫19、酸性黄1、酸性黄9、酸性黄23、酸性黄24、酸性黄36、酸性黄73、酸性黄S、吖啶橙、吖啶黄、阿尔新蓝、阿尔新黄、醇溶曙红、茜素、茜素蓝2RC、茜素卡红、茜素花青BBS、茜素花青R、茜素红S、茜素红紫、试铝灵、酰胺黑10B、氨基黑、苯胺蓝WS、蒽蓝SWR、金胺O、AzocannineB、偶氮卡红G、偶氮重氮(Azoicdiazo)5、偶氮重氮48、天蓝A、天蓝B、天蓝C、碱性蓝8、碱性蓝9、碱性蓝12、碱性蓝15,碱性蓝17、碱性蓝20、碱性蓝26、碱性棕1、碱性品红、碱性绿4、碱性橙14、碱性红2、碱性红5、碱性红9、碱性紫2、碱性紫3、碱性紫4、碱性紫10、碱性紫14、碱性黄1、碱性黄2、比布里希猩红、俾斯麦棕Y、亮结晶猩红6R、钙红、胭脂红、胭脂红酸(酸性4)、天青石蓝B、中国蓝、虫红、Coelestine蓝、铬紫CG、铬变素2R、Chromoxane花青R、刚果corinth、刚果红、棉染蓝、棉红、Croceine猩红、藏花素、结晶丽春红6R、结晶紫、大丽紫、金刚绿B、直接靛兰14、直接蓝58、直接红、直接红10、直接红28、直接红80、直接黄7、曙红B、蓝色曙红、曙红、曙红Y、黄色曙红、Eosinol、伊利石榴红B、铬花青R、赤藓红B、乙基曙红、乙基绿、乙基紫、伊文思蓝、坚牢蓝B、坚牢绿FCF、坚牢红B、坚牢黄、荧光黄、食品绿3、焦酚酞、加拉明蓝、倍花青、龙胆紫、氧化苏木精、苏木精、苏木紫、日光坚牢品红BBL、甲蓝、苏木因、苏木精、苏木紫、霍夫曼紫、皇家红、吲哚菁绿、阿利新蓝、阿利新蓝1、阿利新黄1、INT、洋红、胭脂酮酸、Kernechtrot、紫胶、紫胶酸、劳思氏紫、淡绿、丽丝胺绿SF、Luxol坚牢蓝、品红0、品红I、品红II、品红III、孔雀绿、曼彻斯特棕、马休黄、汞溴红、红汞、酸性间胺黄、亚甲基天蓝A、亚甲基天蓝B、亚甲基天蓝C、亚甲基蓝、亚甲基绿、甲基紫、甲基紫2B、甲基紫10B、媒染蓝3、媒染蓝10、媒染蓝14、媒染蓝23、媒染蓝32、媒染蓝45、媒染红3、媒染红11、媒染紫25、媒染紫39、萘酚蓝黑、萘酚绿B、萘酚黄S、天然黑1、天然红、天然红3、天然红4、天然红8、天然红16、天然红25、天然红28、天然黄6、NBT、天然红、新品红、尼亚加拉蓝3B、夜蓝、尼罗蓝、尼罗蓝A、尼罗红、硫酸尼罗蓝、尼罗红、硝基BT、硝基蓝四唑、核坚牢红、油红O、橙G、地衣红、副品红、荧光桃红B、苦味酸、丽春红2R、丽春红6R、丽春红B、二甲苯胺丽春红、丽春红S、报春花、红紫素、藻青素、藻红素。藻红蓝蛋白(PEC)、酞菁、派若宁G、派若宁Y、奎宁、罗丹明B、玫瑰苯胺、玫瑰红、藏红、番红精O、猩红R、猩红、猩红R、紫胶、天狼猩红F3B、砂罗铬花青R、可溶蓝、溶剂黑3、溶剂蓝38、溶剂红23、溶剂红24、溶剂红27、溶剂红45、溶剂黄94、醇溶曙红、苏丹III、苏丹IV、苏丹黑B、硫黄S、瑞士蓝、酒石黄、硫黄素S、硫黄素T、劳氏紫、甲苯胺蓝、甲苯胺红、苯胺黄G、吖啶黄、锥虫蓝、荧光素钠、维多利亚蓝4R、维多利亚蓝B、维多利亚绿B、水溶蓝I、水溶曙红、二甲苯胺丽春红或黄色曙红。

在某些实施例中，本发明的生物光子材料包括上文所列生色团中的任何一个生色团，或它们的组合，从而在施用部位提供协同生物光子效用。

生色团组合的协同效应指的是生物光子效用大于其各自效用的总和，但并不限于任一具体的理论。有利的是，这可以转化为生物光子材料的反应性增加，速度更快或改进的处理时间。此外，要达到相同的或更好的处理结果，不需要更改处理条件，如暴露于光的时间、所用光源的功率及所用光的波长。换句话说，使用协同的生色团组合可以实现相同的或更好的处理，而并不一定需要延长暴露于光源的时间、提高光源功率或采用不同波长的光源。

在一些实施例中，生物光子材料包括曙红Y作为第一生色团及玫瑰红、荧光素、赤藓红、荧光桃红B、叶绿酸中的一种或多种作为第二生色团。人们相信，这些组合具有协同效应，因为，当它们部分地因为与它们的吸收光谱和发射光谱重叠或接近而得到活化时，它们可以将能量从一个生色团转移到另一个生色团。然后，这种转移的能量以荧光形式放出与/或产生反应性的氧。这种吸收和再发射的光被认为在整个组合物中传输，还传输到治疗部位内。

在其它实施例中，生物光子材料包括下述协同组合：曙红Y和荧光素；荧光素和玫瑰红；赤藓红和曙红Y、玫瑰红或荧光素；荧光桃红B和曙红Y、玫瑰红、荧光素和赤藓红中的一种或多种。也可以采用其它协同生色团组合。

通过生物光子材料中生色团组合的协同效应，通常无法被活化光(例如LED的蓝光)所活化的生色团，可以通过被活化光所活化的生色团的能量转移而得到活化。因此，可以根据要求的美容或医学治疗而利用和定制不同性质的光活化生色团。

例如，当玫瑰红在分子氧存在的情况下被活化时，它可产生较高的单线态氧。但是，从发射荧光方面来讲，玫瑰红的量子产率较低。玫瑰红的峰值吸收在540nm附近，因此，它可用绿光进行活化。曙红Y的量子产率高，可以采用蓝光活化。将玫瑰红和曙红Y相结合，得到的组合物蓝光活化时可以发射具有治疗作用的荧光和产生单线态氧。在这种情况下，蓝光光活化曙红Y，曙红Y将其部分能量转移给玫瑰红，并以荧光形式放出部分能量。

在一些实施例中，选择一种或多种生色团，从而光活化时其发射荧光是电磁谱中绿光、黄光、橙光、红光及红外光部分内的一种或多种，例如，峰值波长在大约490nm至大约800nm范围之内。在一些实施例中，发射荧光的功率密度是0.005至大约10mW/cm²、大约0.5至大约5mW/cm²。

(b)粘性基质

本发明中的生物光子材料包括由一种或多种增稠剂或由某种载体介质制造的粘性基质。换句话说，本发明的生物光子材料包括能够构成粘性基质的一种或多种增稠剂，或某种载体介质。这些试剂的含量和比例应足够提供要求的粘度、柔韧性、刚性、拉伸强度、撕裂强度、弹性和粘合性。期望的性质可能是一种可实现可剥离膜或形成刚性或挠性基质的性质。增稠剂的选择，要让生色团可以在粘性基质中保持光活性。还根据其将形成的粘性基质的光学透明性来选择增稠剂。粘性基质应能够传输足够的光以活化至少一个生色团；在荧光是由活化生色团发射的实施例中，粘性基质还应能够将发射的荧光传输给组织。熟悉本领域的技术人员应该认识到的是，增稠剂是选择的生色团的合适介质。例如，本发明人已经注意到，有些呫吨染料在非水合介质中并不发荧光，因此，可以使用水合聚合物或极性溶剂。还应根据指定用途选择增稠剂。例如，如果生物光子材料施用到组织上，粘性基质优选是生物相容性材料，或粘性基质具有一个将与组织相接的生物相容性材料外层。

增稠剂

在一些实施例中，用于制造粘性基质的增稠剂的含量占总重量的大约0.001％至大约40％(w/w％)。在一些实施例中，增稠剂的总含量占大约0.001-0.01％、大约0.005-0.05％、大约0.01-0.1、大约0.05-0.5％、大约0.1-1％、大约0.5-5％、大约1-5％、大约2.5-7.5％、大约5-10％、大约7.5-12.5％、大约10-15％、大约12.5-17.5％、或大约15-20％、或大约15-25％、或大约20-30％或大约25-35％，或大约30-40％。熟悉本领域的技术人员应该认识到的是，通过改变增稠剂的含量，可以调节粘度、柔韧性、刚性、拉伸强度、撕裂强度、弹性和粘合性。测定粘度、柔韧性、刚性、拉伸强度、撕裂强度、弹性和粘合性的方法是本领域熟悉的。

可用于制备本发明中的生物光子材料的增稠剂包括聚合物、共聚物，单体是：乙烯基吡硌烷酮、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺、N-乙烯基咪唑、羧基乙烯、乙烯基酯、乙烯醚、硅氧烷、聚环氧乙烷、聚乙二醇、乙烯醇、丙烯酸钠、丙烯酸盐、马来酸、NN-二甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、普卢兰尼克、胶原蛋白、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚亚乙烯基、聚乙烯硅酸盐、糖(例如，蔗糖、葡萄糖、葡糖胺、半乳糖、海藻糖、甘露糖或乳糖)取代聚丙烯酸盐、丙烯酰胺基丙磺酸、四甲氧基原硅酸盐、甲基三甲氧基原硅酸盐、四烷氧基原硅酸盐、三烷氧基原硅酸盐、乙二醇、丙二醇、丙三醇、多糖、藻朊酸盐、葡聚糖、环糊精、纤维素、改性纤维素、氧化纤维素、脱乙酰壳多糖、壳多糖、瓜尔胶、角叉菜胶、透明质酸、菊淀粉、淀粉、变性淀粉、琼脂糖、甲基纤维素、植物胶、hylaronans、水凝胶、明胶、粘多糖、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、果胶、低-甲氧基果胶、交联葡聚糖、淀粉-丙烯腈接枝共聚物、淀粉聚丙烯酸钠、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、聚亚乙烯基、聚乙烯基乙醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚烷羧酸酯、聚乳酸、聚(3-羟基丁酸)、磺化水凝胶、AMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸),、SEM(甲基丙烯酸乙磺酸酯)、SPM(甲基丙烯酸丙磺酸酯)、SPA(丙烯酸丙磺酸酯)、N,N-二甲基-N-甲基丙烯酰氧乙基-N-(3-磺丙基)铵甜菜碱、甲基丙烯酸酰胺丙基-二甲基铵磺基甜菜碱、SPI{衣康酸-二(1-丙基磺酸-3)酯二钾盐}、衣康酸、AMBC(3-丙烯酰胺-3-甲基丁酸)、β-羧乙基丙烯酸酯(丙烯酸二聚体)，及巴来酸酐-甲基乙烯醚聚合物，及其衍生物、盐、酸，以及它们的组合。

增稠剂还包括聚(环氧乙烷)聚合物(如陶氏化学的POLYOX)、线型PVP和交联PVP、PEG/PPG共聚物(如巴斯夫PluracareL1220)、环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段共聚物(如巴斯夫公司以商标名Pluronic出售的聚合物)、酯胶、虫胶、压敏硅酮胶(如道康宁公司的BioPSA)，或它们的混合物。在一些实施例中，共聚物包括(PVM/MA)。在一个实施例中，共聚物包括聚(甲基乙烯醚/马来酸酐)。在一些实施例中，共聚物包括聚(甲基乙烯醚/马来酸)。在一些实施例中，共聚物包括聚(甲基乙烯醚/马来酸)半酯。在一些实施例中，共聚物包括聚(甲基乙烯醚/马来酸)混合盐。

增稠剂还可包括卡波姆，卡波姆是丙烯酸与烯丙基蔗糖或季戊四醇的烯丙基醚交联的合成高分子量聚合物，分子量是大约3x10⁶。胶凝机理取决于羧酸单元的形成可溶盐的中和作用。聚合物是亲水的，中和时形成光洁透明的凝胶。卡波姆可以是分散在水中而形成低粘度酸性胶态悬浮液的白色细粉末(1％分散液的pH大约是3)。这些悬浮液采用碱(例如，氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化铵)、低分子量的胺和烷醇胺来中和，形成清澈透明的凝胶。

在本发明的一个实施例中，卡波姆是此类聚合物可从B.F.Goodrich或Lubrizol获得，商品名称是71GNF、420、430、475、488、493、910、934、934P、940、971PNF、974PNF、980NF、981NF等。正如Brock(Pharmacotherapy,14:430-7(1994))和Durrani(PharmaceuticalRes.(Supp.)8:S-135(1991))所述，Carbopol是多用途的控释聚合物，属于与聚烯基聚醚交联的合成高分子量非线性丙烯酸聚合物卡波姆系列。在一些实施例中，卡波姆是974PNF、980NF、5984EP、ETD2020NF、Ultrez10NF、934NF、934PNF或940NF。在某些实施例中，卡波姆是980NF、ETD2020NF、Ultrez10NF、Ultrez21或1382聚合物、1342NF、940NF。

在一些实施例中，增稠剂或载体介质包括明胶。例如，在粘性生物光子材料中，粘性基质包括至少大约5％、大约5至大约25wt％、或大约10至大约20wt％明胶。或者，重量百分含量更低的明胶可与化学交联剂或任何其它交联手段一起使用。

在一些实施例中，增稠剂或载体介质可以包括透明质酸钠，其含量是大约2％至大约14％。

本发明所述生物光子材料可以溶于水。或者，本发明中的生物光子材料任选包括不溶于水的基质或脂溶基质。“不溶于水”指的是基质在水中不溶解或在水中不容易分解。在一些实施例中，不溶于水的基质是将处理组合物传输给皮肤或靶向组织的工具或媒介。可作为不溶水基质使用的材料的范围非常广泛。下述非限制性特点可能比较理想：(i)使用时足够的湿强度，(ii)足够的柔软度，(iii)足够的厚度，(iv)适当的尺寸，(v)透气性，及(vi)亲水性。

满足上述标准的合适的不溶于水的基质的非限制性实例包括无纺布基质、织造布基质、水刺缠结基质、空气缠结基质、天然海绵、合成海绵、聚合物网状物等。优选的实施例采用无纺布基质，因为它们经济、材料品种多、容易得到。“无纺布”指的是其层由被制成片、毡、垫层的形式的纤维(而不是由被织造成布料的纤维)所组成。

在本发明的一个实施例中，增稠剂或粘性基质可以包括硅胶膜。在此实施例中，一种或多种生色团可以直接包括在硅胶膜内，或者，如果它们是溶于水的，则其作为水相包括在膜的内含物内。例如，水相可以以硅胶中的微乳液的形式出现。水相可以是液体或半固体的。水相可以进一步包括稳定剂，用于稳定乳液，如明胶或CMC。水相可以包括不超过40wt％的硅氧烷聚合物相。

杀菌剂

杀菌剂杀灭微生物或抑制它们的生长或累积，任选包括在本发明的生物光子材料中。示例性杀菌剂(或抗菌剂)在美国专利申请公开20040009227和20110081530中引用。本发明方法中使用的合适的杀菌剂包括但不限于过氧化氢、过氧化脲、过氧化苯甲酰、酚类和氯化酚类化合物、间苯二酚及其衍生物、双酚化合物、苯甲酸酯(对羟基苯甲酸酯)、卤代碳酰苯胺、聚合物类杀菌剂、噻唑啉、三氯甲基硫代酰亚胺、天然杀菌剂(亦称为“天然精油”)、金属盐和广谱抗生素。

过氧化氢(H₂O₂)是一种强大的氧化剂，分解为水和氧，不会形成任何持久性的有毒残余化合物。生物光子材料中可以使用的过氧化氢的合适的浓度范围是大约0.1％至大约3％、大约0.1至1.5％、大约0.1％至大约1％、大约1％，小于大约1％。

过氧化脲(亦称为尿素过氧化物、脲过氧化氢、过碳酰胺)可溶于水，并包含大约35％过氧化氢。生物光子材料中可以使用的过氧化脲的合适的浓度范围是小于大约0.25％，或小于大约0.3％，0.001至0.25％，或大约0.3％至大约5％。过氧化脲以缓-释方式分解为脲和过氧化氢，该过程可通过加热或光化学反应加速。

过氧化苯甲酰由两个与过氧化基团连接的苯甲酰基组成(苯甲酸中的羧酸H被脱除)。人们发现，在用于痤疮的治疗中，过氧化苯甲酰的浓度是2.5％至10％。释放的过氧化基团在灭菌方面非常有效。过氧化苯甲酰还可以促进皮肤更新和毛孔清除，进一步减少细菌数量和减少痤疮。过氧化苯甲酰与皮肤接触时分解为苯甲酸和氧，这两者都没毒。本发明中的生物光子材料中可以使用的合适的过氧化苯甲酰的浓度是大约2.5％至大约5％。

根据一些实施例，本发明的生物光子材料可以任选包括一种或多种其它组分，如富氧化合物，作为氧自由基的来源。过氧化物是含有过氧基(R-O-O-R)的氧化剂，具有链状结构，包含两个氧原子，每个氧原子与另一个氧原子和基团或某种元素连接。当本发明包含氧化剂的生物光子材料被光照射时，生色团被激发到更高的能态。当生色团的电子返回到更低的能态时，它们放出能级更低的光子，从而发射出波长更长的光(斯托克斯频移)。在合适的环境中，某些能量被转移给氧或反应性过氧化氢，导致形成氧自由基，如单线态氧。人们认为，生物光子材料活化产生的单线态氧及其它反应性氧是以本能方式操作的。也就是说，通过刺激和调节靶向组织细胞中的应激反应路径，在较少暴露于通常有毒的刺激(如反应性氧)的情况下可以实现有益的健康效果。对外源产生的自由基(反应性氧)的内源性响应得到调节，使其对抗外源性自由基的防御能力增加，从而诱导愈合和再生过程的加速。此外，氧化剂的活化也产生抗菌效果。细菌对暴露于自由基极为敏感，使本发明的生物光子材料实际上是一种杀菌组合物。

本发明中可以使用的具体的酚类和氯代酚类杀菌剂包括但不限于：苯酚；2-甲基苯酚；3-甲基苯酚；4-甲基苯酚；4-乙基苯酚；2,4-二甲基苯酚；2,5-二甲基苯酚；3,4-二甲基苯酚；2,6-二甲基苯酚；4-正-丙基苯酚；4-正-丁基苯酚；4-正-戊基苯酚；4-叔戊基苯酚；4-正-己基苯酚；4-正-正庚基苯酚；单-和多-烷基和芳基卤代酚；对-氯苯基；甲基对-氯酚；乙基对-氯酚；正-丙基对-氯酚；正-丁基对-氯酚；正戊基-对-氯酚；仲-戊基对-氯酚；正-己基对-氯酚；环己基对-氯酚；正-庚基对-氯酚；正-辛基对-氯酚；邻-氯酚；甲基邻-氯酚；乙基邻-氯酚；正-丙基邻-氯酚；正-丁基邻-氯酚；正-戊基邻-氯酚；叔-戊基邻-氯酚；正-己基邻-氯酚；正-庚基邻-氯酚；邻-苯甲基对-氯酚；邻-苯甲基-间-甲基对-氯酚；邻-苯甲基-m,m-二甲基对-氯酚；邻-苯基乙基对-氯酚；邻-苯基乙基-间-甲基对-氯酚；3-甲基对-氯酚；3,5-二甲基对-氯酚；6-乙基-3-甲基对-氯酚、6-正-丙基-3-甲基对-氯酚；6-异-丙基-3-甲基对-氯酚；2-乙基-3,5-二甲基对-氯酚；6-仲-丁基-3-甲基对-氯酚；2-异-丙基-3,5-二甲基对-氯酚；6-二乙基甲基-3-甲基对-氯酚；6-异-丙基-2-乙基-3-甲基对-氯酚；2-仲-戊基-3,5-二甲基对-氯酚；2-二乙基甲基-3,5-二甲基对-氯酚；6-仲-辛基-3-甲基对-氯酚；对-氯-间-甲酚对-溴苯酚；甲基对-溴苯酚；乙基对-溴苯酚；正-丙基对-溴苯酚；正-丁基对-溴苯酚；正-戊基对-溴苯酚；仲-戊基对-溴苯酚；正-己基对-溴苯酚；环己基对-溴苯酚；邻-溴苯酚；叔-戊基邻-溴苯酚；正-己基邻-溴苯酚；正-丙基-m,m-二甲基邻-溴苯酚；2-苯基苯酚；4-氯-2-甲基苯酚；4-氯-3-甲基苯酚；4-氯-3,5-二甲基苯酚；2,4-二氯-3,5-二甲基苯酚；3,4,5,6-四溴-2-甲基苯酚；5-甲基-2-戊基苯酚；4-异丙基-3-甲基苯酚；对-氯-间二甲苯酚(PCMX)；氯百里酚；苯氧乙醇；苯氧异丙醇；及5-氯-2-羟基二苯甲烷。

间苯二酚及其衍生物也可用作杀菌剂。具体的间苯二酚衍生物包括但不限于：甲基间苯二酚；乙基间苯二酚；正-丙基间苯二酚；正-丁基间苯二酚；正-戊基间苯二酚；正-己基间苯二酚；正-庚基间苯二酚；正-辛基间苯二酚；正-壬基间苯二酚；苯基间苯二酚；苯甲基间苯二酚；苯乙基间苯二酚；苯丙基间苯二酚；对-氯苯甲基间苯二酚；5-氯-2,4-二羟基二苯甲烷；4'-氯-2,4-二羟基二苯甲烷；5-溴-2,4-二羟基二苯甲烷；及4'-溴-2,4-二羟基二苯甲烷。

本发明中可以使用的具体的双酚抗菌剂包括但不限于：2,2'-亚甲基双-(4-氯苯酚)；2,4,4'-三氯-2'-羟基-二苯醚，CibaGeigy(地址：美国新泽西州FlorhamPark)以商品名销售的产品；2,2'-亚甲基双-(3,4,6-三氯苯酚)；2,2'-亚甲基双-(4-氯-6-溴苯酚)；双-(2-羟基-3,5-二氯对-己基)硫化物；及双-(2-羟基-5-氯苯甲基)硫化物。

本发明中可以使用的具体的苯甲酸酯(对羟基苯甲酸酯)包括但不限于：对羟基苯甲酸甲酯；对羟基苯甲酸丙酯；对羟基苯甲酸丁酯；对羟基苯甲酸乙酯；对羟基苯甲酸异丙酯；对羟基苯甲酸异丁酯；对羟基苯甲酸苄酯；对羟基苯甲酸甲酯钠；及对羟基苯甲酸丙酯钠。

本发明中可以使用的具体的卤代碳酰苯胺包括但不限于：3,4,4'-三氯碳酰苯胺，如3-(4-氯苯基)-1-(3,4-二氯苯基)脲，Ciba-Geigy(地址：美国新泽西州FlorhamPark)以商品名销售的产品；3-三氟甲基-4,4'-二氯碳酰苯胺；及3,3',4-三氯碳酰苯胺。

本发明中可以使用的具体的聚合物抗菌剂包括但不限于：聚六亚甲基双胍盐酸盐；及聚(亚胺基酰亚胺羰基亚胺基酰亚胺羰基亚胺基六亚甲基盐酸盐)，以商品名IB销售。

本发明中可以使用的具体的噻唑啉包括但不限于：以商品名销售的产品；及2-正-辛基-4-异噻唑啉-3-酮，以商品名IT-3000DIDP销售。

本发明中可以使用的具体的三氯甲基硫代酰亚胺包括但不限于：N-(三氯甲基硫代)邻苯二甲酰亚胺，以商品名销售；及N-三氯甲基硫代-4-环己烯-1,2-二甲酰亚胺，以商品名销售。

本发明中可以使用的具体的天然抗菌剂包括但不限于下述物质的油：大茴香；柠檬；柑桔；迷迭香；鹿蹄草；百里香；熏衣草；丁香；酒花；茶树；枫茅；小麦；大麦；芸香草；雪松叶；杉木；肉桂；旋复花草(fleagrass)；老鹳草；檀香；紫罗兰；越橘；桉树；马鞭草；薄荷；安息香胶；罗勒；茴香；枞树；凤仙花；薄荷醇；牛至(ocmeaoriganuin)；黄连碱；角叉菜(carradensis)；小檗科(Berberidaceacdaceae)；拉坦尼根(Ratanhiaelonga)；及姜黄。归入天然抗菌剂一类的还可包括人们发现的植物油中能够提供抗菌好处的关键化学成分。这些化学物质包括但不限于：茴香脑；儿茶酚；莰烯；百里酚；丁香酚；桉叶醇；阿魏酸；法尼醇；扁柏酚；草酚酮；柠檬烃；薄荷醇；水杨酸甲酯；香芹酚；松油醇；马鞭草烯酮；小檗碱；拉坦尼根(ratanhiae)精华；丁香烯氧化物；香茅酸；姜黄；橙花叔醇；及香叶醇。

本发明中可以使用的具体的金属盐包括但不限于元素周期表3a-5a、3b-7b和8族金属的盐。金属盐的具体实例包括但不限于以下金属的盐：铝；锆；锌；银；金；铜；镧；锡；汞；铋；硒；锶；钪；钇；铈；镨；钕；钷；钐；铕；钆；铽；镝；钬；铒；铊；镱；镏；及它们的混合物。金属离子类抗菌剂的一个实例是HealthShieldTechnology(地址：美国马萨诸塞州Wakefield)生产、以商品名销售的一种抗菌剂。

本发明可以使用的具体的广谱抗菌剂包括但不限于本发明其它抗菌剂类别中引用的那些抗菌剂。

本发明方法中可以使用的其它抗菌剂包括但不限于：吡硫翁，特别是吡硫翁-包括锌络合物，如以商品名销售的产品；二甲基羟甲基乙内酰脲，以商品名销售的产品；甲基氯异噻唑啉酮/甲基异噻唑啉酮，以商品名Kathon销售的产品；亚硫酸钠；亚硫酸氢钠；咪唑烷基脲，以商品名Germall销售的产品；二唑烷基脲，以商品名Germall销售的产品；苯甲醇v2-溴-2-硝基丙烷-1,3-二醇，以商品名销售的产品；福尔马林或甲醛；碘代丙烯基丁氨基甲酸酯，以商品名Polyphase销售；氯乙酰氨；六亚甲基四胺；甲基二溴腈戊二腈(1,2-二溴-2,4-二氰基丁烷)，以商品名销售；戊二醛；5-溴-5-硝基-1,3-二恶烷，以商品名销售；苯乙醇；邻-苯基苯酚/钠邻-苯基苯酚钠羟甲基甘氨酸盐，以商品名Suttocide销售；聚甲氧基双环恶唑烷，以商品名Nuosept销售；二甲氧烷；硫柳汞；二氯苯甲醇；克菌丹；chlorphenenesin；双氯酚；氯丁醇；月桂酸甘油酯；卤代二苯醚；2,4,4'-三氯-2'-羟基-二苯醚，以商品名销售，并且可从Ciba-Geigy(地址：美国新泽西州FlorhamPark)获得；及2,2'-二羟基-5,5'-二溴-二苯醚。

本发明方法中可以使用的其它抗菌剂包括美国专利Nos.3,141,321；4,402,959；4,430,381；4,533,435；4,625,026；4,736,467；4,855,139；5,069,907；5,091,102；5,639,464；5,853,883；5,854,147；5,894,042；和5,919,554，及美国专利申请公开Nos.20040009227和20110081530中公开的那些抗菌剂。

(4)生物光子材料的光学性质

在一些实施例中，本发明的生物光子材料是基本上透明的或半透明的。例如，可以利用Perkin-ElmerLambda9500系列UV-可见分光光度计在波长250nm至800nm范围测量生物光子材料的透光率％。在一些实施例中，测定可见光范围的透光率并对数据进行平均。在一些实施例中，在将生色团脱除的情况下测定生物光子材料的透光率。由于透光率取决于厚度，在将样品装到分光光度计中之前，采用卡规测量每个样品的厚度。可根据下式对透光率数据进行归一化

$F_{T-corr}(\mathrm{\λ},t_2)={\[e^{-{\mathrm{\σ}}_t}\left(\mathrm{\λ}\right)t_1\]}^{-\frac{t_2}{t_1}}={\[F_{T-corr}(\mathrm{\λ},t_1)\]}^{-\frac{t_2}{t_1}},$

式中，t₁＝试样实际厚度，t₂＝透光率测定归一化的厚度。在本领域中，透光率测定通常归一化为1cm。

在一些实施例中，生物光子材料基本上是不透明的。在这些实施例中，生物光子材料可以包括采用可以传输光的材料制造的光传输结构，如纤维、颗粒、网。光传输结构可以是波导，如光纤。

在一些实施例中，生物光子材料在可见光范围内的透光率是大于大约20％、30％、40％、50％、60％、70％或75％。在一些实施例中，生物光子材料在可见光范围内的透光率超过40％、41％、42％、43％、44％或45％。

(5)生物光子材料的形式

本发明中的生物光子材料可以是包含至少一个生色团的粘性膜或基质的形式。粘性膜或基质可以是粘性凝胶，或膏、腻子、半固体或固体。

本发明的生物光子材料可以是能变形的。它们可以是弹性的或非弹性的(即挠性或刚性)。例如生物光子材料可以是可剥离的形式(“可剥离”)，令其使用简单、迅速。在一些实施例中，剥离形式的撕裂强度与/或拉伸强度大于其粘合强度。这一点有助于材料的可操作性。本领域技术人员应该认识到的是，剥离生物光子材料的性质，如粘结性、柔韧性、弹性、拉伸强度、撕裂强度，可以采用本领域技术人员熟悉的方法测定与/或调节，例如，通过选择合适的增稠剂和调节其相对比例来实现。

生物光子材料可以是预成型形状。在一些实施例中，预成型形状是(包括但不限于)膜、面罩、补片、敷料或绷带。在一些实施例中，针对个人用户，预成型形状可以通过修改尺寸进行定制。在一些实施例中，在预成型形状的周边设有孔，以方便修剪。在一些实施例中，预成型可以通过手动或通过机械手段(如3-D打印)来实现。若采用3-D打印，待处理区域尺寸可以成像，如伤口或面部，然后，对3-D打印机进行配置，构造或形成与成像处理区尺寸和形状匹配的粘性生物光子材料。

本发明的生物光子材料可以配置为具有适用于所要求的受试者身体部位的形状与/或尺寸。例如，生物光子材料的形状和尺寸可以与接受生物光子处理的身体部位相对应。这种要求的皮肤部位可以选自(包括但但不限于)皮肤、头部、前额、头皮、鼻子、脸颊、嘴唇、耳朵、脸、颈、肩、腋窝、臂、肘、手、手指、腹部、胸、肚子、背、臀部、骶骨、生殖器、腿、膝、脚、脚趾、指甲、头发、任何骨性隆起，及它们的组合等。因此，本发明的生物光子材料的形状和尺寸可以适用于受试者身体任何部位的皮肤。例如，生物光子材料可以呈袜、帽、手套或连指手套的形状。在生物光子材料是弹性或刚性的实施例中，它可以被剥离下来并且在组织上没有任何残留。

在一些实施例中，生物光子材料是可以预成型的弹性可剥离面罩形式。在其它实施例中，生物光子材料是也可以预成型的非弹性(刚性)面罩的形式。面罩有适用于一只或两只眼睛、鼻子和嘴巴的开孔。在另一个实施例中，开孔用遮盖物保护；鼻子、嘴唇或眼睛的暴露的皮肤采用例如可可油来保护。在一些实施例中，预成型面罩是由几部分组成，例如，脸上部分和脸下部分。在一些实施例中，面部对光源的不均匀接近性通过下列方式进行补偿：例如调节面罩的厚度，或调节面罩不同部位的生色团的含量，或在离光最近的地方遮蔽皮肤。在一些实施例中，预成型形状只有一个尺码，它适合所有人使用。

在一些方面，面罩(或补片)不是预成型的，例如，通过在皮肤或靶向组织上摊涂构成面罩(或补片)的组合物来施用，或通过将组合物喷、抹、拍或滚到靶向组织上来施用。然后，在施用到皮肤或组织上以后，通过(例如但不限于)干燥、光照射、改变温度或pH，转化为可以剥离的形式。所述面罩(或补片)然后可以剥离下来而不在皮肤或组织上残留任何薄片，优选不进行擦除或清洗。

在一些方面，生物光子材料具有形状记忆特性。例如，生物光子材料可包括形状记忆材料，例如光活化时其原形状被恢复的形状记忆聚合物。原形状可以是平坦状或凹面状，使膜/基质容易从组织上剥离下来。形状记忆材料可以作为一个与生物光子材料相连接，或与生物光子材料相集成的层而包括进来。

在一些方面，生物光子材料构成复合材料的一部分，可以包括纤维、颗粒、非生物光子层，或组成部分相同或不同的多重生物光子层。

在一些实施例中，生物光子材料可以包括几个波导，至少部分地延伸通过生物光子材料，或至少部分地包含在生物光子材料之内。波导可以与光源连接，从而从内部照射生物光子材料。生物光子材料可以进一步包括与波导连接的光源。波导可以是不仅从其两端，而且从其纤体传输光的光纤。例如，采用聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯或任何其它合适材料制造的光纤。

在不同的实施例中，生物光子材料包括一层织造或无纺布敷料或面罩。波导或光源可以包括在敷料或面罩织物内。例如，敷料或面罩织物可以是接收生物光子材料的包袋的形式，包括至少一个光发射表面。

在一些方面，生物光子材料是滤波器。例如，生物光子材料可以制造为具有某种形状和尺寸，可以与一盏灯的光发射表面相连接或与其相间隔。在一个实施例中，灯可以是手持式灯，如手电筒或牙科医生固化灯。带生物光子滤波器的灯可用于以接触或非接触的方式处理患者的组织部位。在此实施例中，滤波器具有一个本体，本体有一个第一端，其尺寸和形状可以与光发射表面连接；另有一个第二端，其形状被做成适合用于处理组织。

在一些方面，生物光子材料是波导。在一些实施例中，至少一个生色团被包括在具有良好的光传播性质和合适的机械性能的长固体基质中。波导可以是挠性的。波导可以是光纤的形状。这样的光纤可以与光源连接，及与被光源活化的粘性基质中的至少一个生色团相连接，从而将具有治疗效果的荧光传输到难以到达的地方，如内部腔体和牙周袋。聚甲基丙烯酸甲酯是作为生物光子波导使用的合适粘性基质的一个实例。这种光导另外还可包括一种防止光沿其长度消散的涂层。

在其它方面，包括至少一个生色团和粘性基质的生物光子材料是颗粒形式。可以采用本领域熟悉的材料加工技术来形成任何形状或尺寸的颗粒。这些颗粒可以包含在半固体或液体制剂中。例如，所述生物光子颗粒可以在皮肤制剂中，如霜、乳液中使用，为皮肤提供治疗效果。在此案中，使用一种生物相容固体基质，该基质可用于包裹所有类型的生色团，甚至那些皮肤对其耐受性不那么好的生色团。

本发明中的生物光子材料的厚度是大约0.1mm至大约50mm，大约0.5mm至大约20mm，或大约1mm至大约10mm。应该认识到的是，生物光子材料的厚度将根据指定用途而变化。在一些实施例中，生物光子材料的厚度是大约0.1-1mm。在一些实施例中，生物光子材料的厚度是大约0.5-1.5mm、大约1-2mm、大约1.5-2.5mm、大约2-3mm、大约2.5-3.5mm、大约3-4mm、大约3.5-4.5mm、大约4-5mm、大约4.5-5.5mm、大约5-6mm、大约5.5-6.5mm、大约6-7mm、大约6.5-7.5mm、大约7-8mm、大约7.5-8.5mm、大约8-9mm、大约8.5-9.5、大约9-10mm、大约10-11mm、大约11-12mm、大约12-13mm、大约13-14mm、大约14-15mm、大约15-16mm、大约16-17mm、大约17-18mm、大约18-19mm、大约19-20mm、大约20-22mm、大约22-24mm、大约24-26mm、大约26-28mm、大约28-30mm、大约30-35mm、大约35-40mm、大约40-45mm、大约45-50mm。

生物光子材料的拉伸强度将根据指定用途而变化。拉伸强度可以通过开展拉伸试验和记录力度和位移而测定。然后，这些可以转化为应力(利用截面面积)和应变；应力-应变曲线的最高点是“极限拉伸强度”。在一些实施例中，拉伸强度采用500N桌上型机械试验系统(#5942R4910,)，5N最大静态负载传感器(#102608,Instron)进行表征。可采用气动边作用夹固定样品(#2712-019,Instron)。在一些实施例中，应用恒定的伸长率(例如、大约2mm/min)，直到失败，根据应力对应变数据图来计算拉伸强度。在一些实施例中，拉伸强度可以采用美国材料试验学拉伸试验方法，如ASTMD638、ASTMD882和ASTMD412中描述的方法或与这些方法相当的方法进行测定。

在一些实施例中，生物光子材料的拉伸强度是大约1-50kPa、1至大约1000kPa、1至大约500kPa、50kPa至大约600kPa。在一些实施例中，生物光子材料的拉伸强度是大约75kPa至大约500kPa、大约100kPa至大约200kPa，100-300kPa，400kPa、大约150kPa至大约350kPa，或大约200kPa至大约300kPa。

在一些实施例中，拉伸强度是至少大约50kPa，至少大约75kPa，至少大约100kPa，至少大约150kPa，至少大约200kPa，至少大约250kPa，至少大约300kPa，至少大约350kPa，至少大约400kPa，至少大约450kPa，至少大约500kPa，至少大约550kPa或至少大约600kPa。

在一些实施例中，生物光子材料的拉伸强度不超过大约8MPa。

生物光子材料的粘合强度将根据指定用途而变化。生物光子材料的撕裂强度可以采用500N桌上型机械试验系统(#5942R4910,)，5N最大静态负载传感器(#102608,Instron)进行测定。可采用气动边作用夹固定样品(#2712-019,Instron)。样品可以采用恒定拉伸率(例如、大约2mm/min)进行测试，直到失败。根据本发明，撕裂强度可以计算为失败时的力度除以平均厚度(N/mm)。

在一些实施例中，生物光子材料的撕裂强度是大约0.1N/mm至大约1N/mm。在一些实施例中，生物光子材料的撕裂强度是大约0.20N/mm至大约0.40N/mm、大约0.25N/mm至大约0.35N/mm、大约0.25N/mm至大约0.45N/mm、大约0.35N/mm至大约0.535N/mm、大约0.45N/mm至大约0.65N/mm、大约0.55N/mm至大约0.75N/mm、大约0.65N/mm至大约0.85N/mm、大约0.75N/mm至大约0.95N/mm。

在一些实施例中，生物光子材料的撕裂强度是至少大约0.10N/mm，至少大约0.15N/mm，至少大约0.20N/mm，至少大约0.25N/mm，至少大约0.30N/mm，至少大约0.35N/mm，至少大约0.40N/mm，至少大约0.45N/mm，至少大约0.55N/mm或至少大约1N/mm。

生物光子材料的粘合强度将根据指定用途而变化。粘合强度可以根据ASTMD-3330-78，PSTC-101来测定，它是对于按特定角度和以特定脱除速度从试板上清除生物光子材料所需的力度的测量。在一些实施例中，将预定尺寸的生物光子材料施用到干净的玻璃试板的水平表面上。采用坚硬的橡胶辊将试板压紧，消除所有不连续的地方和夹带的空气。然后，将生物光子材料试板的自由端对折，差不多接触到本身，让从玻璃板脱除生物光子的角度是180度。生物光子材料试板的自由端与粘附试验仪刻度表相连(如Instron拉伸试验仪或Harvey拉伸试验仪)。然后，将试板夹在拉伸试验机的夹子内，将试板按预定恒定速率从刻度表拉开。当生物光子材料被从玻璃表面剥离时，记录刻度读数，单位kg。

在一些实施例中，粘合强度可以通过考虑生物光子材料的静摩擦来进行测定。对于本发明中的粘性生物材料的一些实施例来说，粘合性质与其静摩擦力(即静态阻力)有关。在这些情况下，将样品放在一个试验表面，按大约0°的角度(基本上与表面平行)拉样品的一端，同时在样品上施加向下的已知力(如使用一个砝码)，测定样品从表面滑落时的重量，这样就可测得粘合强度。法向力F_n是每个表面施加在与所述表面垂直(法向)的另一个表面上的力，计算方法为样品和砝码的总重量乘以重力常数(g)(9.8m/s²)。然后，将顶部有砝码的生物光子材料拉离天平，直到生物光子材料从表面滑落，重量被记录在刻度尺上。刻度尺上记录的重量与克服摩擦所需的力相当。然后，将刻度尺上记录的重量乘以g，计算出摩擦力F_f)。由于F_f≤μF_n(库仑摩擦定律)，将F_f/F_n可以得到摩擦系数μ。然后，μ将材料重量乘以摩擦系数，可以计算出从表面剪切材料所需的应力(粘合强度)。

在一些实施例中，生物光子材料的粘合强度小于其拉伸强度。在一些实施例中，生物光子材料的粘合强度小于其撕裂强度。

在一些实施例中，生物光子材料的粘合强度是大约0.01N/mm至大约0.60N/mm。在一些实施例中，粘合强度是大约0.20N/mm至大约0.40N/mm，或大约0.25N/mm至大约0.35N/mm。在一些实施例中，粘合强度小于大约0.10N/mm，小于大约0.15N/mm，小于大约0.20N/mm，小于大约0.25N/mm，小于大约0.30N/mm，小于大约0.35N/mm，小于大约0.40N/mm，小于大约0.45N/mm，小于大约0.55N/mm或小于大约0.60N/mm。

(6)使用方法

本发明的生物光子材料具有美容与/或医学益处。它们可用于促进皮肤更新和皮肤调理，促进皮肤病治疗，如痤疮、湿疹或牛皮癣，促进组织修复，及促进伤口愈合，包括牙周袋。它们可用于治疗急性炎症。急性炎症本身呈现疼痛、发热、发红、肿胀和丧失功能。它包括虫咬等变态反应的那些症状，如蚊子、蜜蜂、黄蜂叮咬、毒常春藤刺伤、消融治疗术后等。

因此，在某些实施例中，本发明提供一种治疗急性炎症的方法。

在一些实施例中，本发明提供一种皮肤更新或改善皮肤状况、治疗皮肤病、预防或治疗疤痕，与/或加速伤口愈合与/或组织修复的方法，所述方法包括：将本发明的生物光子材料施用到需要治疗的皮肤或组织部位，用波长与生物光子材料中的生色团的吸收光谱重叠的光照射生物光子材料。

在本发明方法中，可以使用任何光化光光源。任何类型的卤素灯、LED或等离子弧灯或激光器都是合适的。合适的光化光光源的主要特点是其发射一个(或多个)波长适合活化组合物中一个或多个光活化剂的光。在一个实施例中，使用氩激光器。在另一个实施例中，使用磷酸钛氧钾(KTP)激光器(如GreenLight^TM激光器)。在另一个实施例中，光化光光源是LED灯，如光固化设备。在另一个实施例中，光化光光源是波长大约200至800nm的光源。在另一个实施例中，光化光光源是波长大约400至600nm的可见光光源。在另一个实施例中，光化光光源是波长大约400至700nm的可见光光源。在另一个实施例中，光化光的光源是蓝光。在另一个实施例中，光化光的光源是红光。在另一个实施例中，光化光的光源是绿光。此外，光化光光源应具有合适的功率密度。非准直光源(LED、卤素灯或等离子灯)合适的功率密度是大约0.1mW/cm²至大约200mW/cm²。激光器光源合适的功率密度是大约0.5mW/cm²至大约0.8mW/cm²。

在本发明方法的一些实施例中，照射到受试者皮肤表面的光的能量是大约0.1mW/cm²至大约500mW/cm²，或0.1-300mW/cm²，或0.1-200mW/cm²，其中施用的能量至少取决于待处理的状态、光的波长、皮肤与光源之间的距离及生物光子材料的厚度。在一些实施例中，受试者皮肤处的光是大约1-40mW/cm²，或20-60mW/cm²，或40-80mW/cm²，或60-100mW/cm²，或80-120mW/cm²，或100-140mW/cm²，或30-180mW/cm²，或120-160mW/cm²，或140-180mW/cm²，或160-200mW/cm²，或110-240mW/cm²，或110-150mW/cm²，或190-240mW/cm²。

生物光子材料中生色团的活化在照射时几乎立即发生(飞秒或皮秒)。延长暴露时，对开发本发明中的生物光子材料的吸收、反射和重新发射的光的协同效应及其与待处理组织的相互作用来说，可能是有益的。在一个实施例中，光化光照射组织或皮肤或生物光子材料的时间是1分钟至5分钟。在另一个实施例中，光化光照射组织或皮肤或生物光子材料的时间是1分钟至5分钟。在其它一些实施例中，生物光子材料被照射1分钟至3分钟。在一些实施例中，光照射的时间是1-30秒、15-45秒、30-60秒、0.75-1.5分钟、1-2分钟、1.5-2.5分钟、2-3分钟、2.5-3.5分钟、3-4分钟、3.5-4.5分钟、4-5分钟、5-10分钟、10-15分钟、15-20分钟或20-30分钟。处理时间可以是不超过大约90分钟、大约80分钟、大约70分钟、大约60分钟、大约50分钟、大约40分钟或大约30分钟。应该理解的是，可以通过调节传输给处理部位的能量密度的传输速率来调节处理时间，以保持剂量。例如，传输的积分能量是大约4至大约60J/cm²、大约10至大约60J/cm²、大约10至大约50J/cm²、大约10至大约40J/cm²、大约10至大约30J/cm²、大约20至大约40J/cm²、大约15J/cm²至25J/cm²，或大约10至大约20J/cm²。

在一些实施例中，生物光子材料可以按某一间隔重新照射。在另一个实施例中，光化光的光源是在处理部位上方连续移动适当的照射时间。在另一个实施例中，照射生物光子组合物，直到生物光子组合物至少部分地发生光漂白或完全光漂白。

在某些实施例中，粘性基质中的生色团可以通过包括日光和顶部照明的环境光进行光激发。在一些实施例中，生色团可以通过电磁谱可见范围内的光光活化。这种光可以由任何光源发射，例如日光、灯泡、LED设备、电子显示器，例如电视、计算机、电话、移动装置、移动装置上的电筒。在本发明方法中，可以使用任何光源。例如，可以结合使用环境光和直射光或人工直射光。环境光包括顶部照明，例如LED灯泡、荧光灯等，及非直射日光。

在本发明的方法中，在光照射后将生物光子材料从皮肤处清除。在一些实施例中，在光照射后从皮肤处将生物光子材料清除。在一些实施例中，生物光子材料在光照射后作为单件从皮肤处清除。在其它实施例中，生物光子材料被留在组织上较长的时间，在合适的时间采用直射或环境光重新活化，从而处理状况。

在本发明方法的一些实施例中，生物光子材料可按每周一次、两次、三次、四次、五次或六次，每天或以任何其它频次施加到组织上，如脸上。总的治疗时间可以是一周、两周、三周、四周、五周、六周、七周、八周、九周、十周、十一周、十二周或认为合适的任何其它时间长度。在一些实施例中，待处理的总组织可以分为独立的区域(面颊、前额)，每个区域分别处理。例如，所述组合物可以局部施用到第一部分，并用光照射该部分，然后清除所述生物光子组合物。然后，将所述组合物施用到第二部分、对其进行照射和清除。最后，将所述组合物施用到第三部分，对其进行照射和清除。

在一些实施例中，生物光子材料可在伤口闭合后使用，用于优化疤痕修复。在这种情况下，可以定期施用生物光子材料，例如，一周一次，或医生认为合适的间隔。

在某些实施例中，生物光子材料可在痤疮治疗后使用，以保持治疗皮肤的状态。在这种情况下，可以定期施用生物光子材料，例如，一周一次，或医生认为合适的间隔。

在某些实施例中，生物光子材料可在烧蚀性皮肤再生治疗后使用，以保持治疗皮肤的状态。在这种情况下，可以定期施用生物光子材料，例如，一周一次，或医生认为合适的间隔。

在本发明所述方法中，在生物光子材料中可任选包括其它组分或其它组分可与生物光子材料一起使用。这种其它组分包括，但不限于，愈合因子、抗菌剂、富氧试剂、皱纹填充剂，如肉毒杆菌毒素，透明质酸和聚乳酸、真菌剂、抗菌剂、抗病毒剂与/或促进胶原蛋白合成的试剂。这些其它组分可在局部施用本发明的生物光子材料之前、同时与/或之后以局部方式施用到皮肤上。合适的愈合因子包含促进或增强施用部位组织愈合或更新过程的化合物。在本发明中的生物光子材料光活化期间，治疗部位处皮肤或粘膜对此种其它组分的分子的吸收增加。在一些实施例中，一段时间内，观察到治疗部位血液流动增加。加入愈合因子，因自由基级联的动态交互作用所引起的淋巴引流增加及可能的渗透平衡变化，都会得到改善或甚至被强化。愈合因子还可以调节生物光子组合物的生物光子产量，如光漂白时间和特性，或调节组合物中的某种组分的漂白。合适的愈合因子包括但不限于葡糖胺、尿囊素、藏红花、促进胶原蛋白合成的试剂、抗真菌剂、抗菌剂、抗病毒剂和伤口愈合因子，如生长因子。

(i)皮肤更新(skinrejuvenation)

本发明的生物光子材料可用于促进皮肤更新或改善皮肤状态和外观。真皮是皮肤的第二层，含有皮肤的结构性元素结缔组织。真皮内有具有不同功能的各种类型的结缔组织。弹性纤维赋予皮肤弹性，胶原蛋白赋予皮肤强度。

真皮和表皮之间的接合处是一个非常重要的结构。真皮-表皮接合处连结形成与手指类似的表皮嵴。表皮细胞从真皮内的血管接收其营养物质。表皮嵴增加表皮暴露于这些血管和所需营养物质的表面积。

皮肤的老化伴随皮肤的显著生理学变化。新皮细胞的产生减缓，真皮-表皮接合处的表皮嵴变平。虽然弹性纤维的数量增加，但是，其结构和凝聚性下降。此外，胶原蛋白的数量和真皮的厚度随着皮肤老化而降低。

胶原蛋白是皮肤细胞外基质的主要成分，提供结构性框架。在老化过程期间，胶原蛋白合成下降及胶原蛋白纤维不溶解，导致真皮变薄，丧失皮肤的生物力学性质。

皮肤的生理学变化导致出现显著的老化症状，通常被称为时序老化、内在老化和光老化。皮肤变得更干燥、粗糙和脱屑增加，外表变得更暗淡无光，出现明显的细纹和皱纹。皮肤老化的其它症状包括但不限于：皮肤变薄和透明、底层脂肪流失(导致双颊凹陷和眼睛深陷，以及手部和颈部明显失去紧致度)、骨质疏松(由于骨质疏松，骨骼与皮肤分离，导致皮肤松驰)、皮肤干燥(可能发痒)、无法排汗充分冷却皮肤、面部长毛、雀斑、老年斑、蛛状静脉、皮肤粗糙和革质皮肤、拉开时会消失的细纹、皮肤松驰或长斑。

真皮-表皮接合处是基底膜，将表皮中的角化细胞与位于表皮下面的细胞外基质分离。该基底膜由两层组成：与角化细胞接触的基底层及与细胞外基质接触的下层网状层。基底层富含IV型胶原蛋白和层粘连蛋白，这些分子在为细胞连接而提供结构性网络和生物粘合特征方面起到作用。

层粘连蛋白是糖蛋白，仅存在于基底膜内。它由三种多肽链(α、β和γ)组成，以不对称交叉形状布置，通过二硫键保持在一起。这三种链以不同的亚型存在，导致层粘连蛋白有十二种不同的同分异构体，包括层粘连蛋白-1和层粘连蛋白-5。

真皮通过VII型胶原蛋白纤维被锚定在基底膜角化细胞的半桥粒处，半桥粒是位于角化细胞上的特异性接合点，由α-整联蛋白和其它蛋白组成。层粘连蛋白，特别是层粘连蛋白-5，在基底角化细胞中的半桥粒跨膜蛋白及VII型胶原蛋白之间构成实际的锚定点。

已经证明，在老化皮肤中，层粘连蛋白-5合成和VII型胶原蛋白表达减少。这导致真皮和表皮之间的接触丧失，导致皮肤失去弹性和松驰。

最近，通常称为表情纹的另一种类型的皱纹得到了普遍认可。这些皱纹要求弹性丧失，尤其是在真皮中，因此，当产生面部表情的面部肌肉施加应力到皮肤上时，皮肤不再能够恢复其原来状态，导致表情纹。

本发明的生物光子材料和方法促进皮肤更新。在一些实施例中，本发明的生物光子材料和方法改善皮肤状态，如皮肤亮度，缩小毛孔，减少斑点，使肤色均匀，减少皮肤干燥和使皮肤紧致。在一些实施例中，本发明的生物光子材料和方法促进胶原蛋白合成。在一些实施例中，本发明的生物光子材料和方法可以减少、消除、延缓或甚至逆转一种或多种皮肤老化的症状，包括但不限于出现细纹或皱纹、皮肤变薄和透明、底层脂肪流失(导致双颊凹陷和眼睛深陷，以及手部和颈部明显失去紧致度)、骨质疏松(由于骨质疏松，骨骼与皮肤分离，导致皮肤松驰)、皮肤干燥(可能发痒)、无法排汗充分冷却皮肤、面部长毛、雀斑、老年斑、蛛状静脉、皮肤粗糙和革质皮肤、拉开时会消失的细纹、皮肤松驰或长斑。在一些实施例中，本发明的生物光子材料和方法可以诱导毛孔缩小、增强皮肤各部分的紧致性，与/或增强皮肤半透明性。

在一些实施例中，生物光子材料可与胶原蛋白促进剂一起使用。促进胶原蛋白合成的试剂(即原胶原蛋白合成试剂)包括氨基酸、缩氨酸、蛋白质、类脂；小化学分子、天然产品及天然产品提取物。

例如，人们发现，摄入维生素C、铁和胶原蛋白可有效提高皮肤或骨骼中胶原蛋白的数量。参见，例如，美国专利申请公开20090069217。维生素C的实例包括抗坏血酸的衍生物，如L-抗坏血酸或L-抗坏血酸钠，利用乳化剂等涂敷抗坏血酸得到的抗坏血酸制剂，及含任意比例的两种或多种维生素C的混合物。此外，也可以使用含维生素C的天然产品，如金虎尾和柠檬。铁制剂的实例包括：无机铁，如硫酸亚铁、柠檬酸亚铁钠，或焦磷酸铁；有机铁，如血红素铁、铁蛋白铁，或乳铁蛋白铁；含任意比例的两种或多种这些铁制剂的混合物。此外，还可以使用含铁天然产品，如菠菜或动物肝脏。此外，胶原蛋白的实例包括：用酸或碱处理哺乳动物(如牛或猪)的骨头、皮肤获得的提取物；用蛋白酶，如胃蛋白酶、胰蛋白酶或糜蛋白酶水解获得的缩氨酸；及含任意比例的两种或多种这些胶原的混合物。还可以使用从植物提取的胶原蛋白。

例如，在美国专利7598291、7722904、6203805、5529769等及美国专利申请公开20060247313、20080108681、20110130459、20090325885、20110086060等中对其它原胶原蛋白合成剂进行了描述。

(ii)皮肤病

本发明的生物光子材料和方法可用于治疗皮肤病，包括但不限于红斑、毛细管扩张、光化毛细血管扩张、牛皮癣、皮肤癌、天疱疮、晒斑、皮炎、湿疹、疹子、脓疱病、单纯慢性苔癣、肥大性酒渣鼻、口周皮炎、须部假性毛囊炎、药疹、多形红斑、结节性红斑、环形肉芽肿、光化性角化病、紫癜、斑秃、口疮性口炎、药物皮炎、干性皮肤、皲裂、干燥病、寻常性鱼鳞癣、真菌感染、单纯疱疹、擦烂、瘢瘤、角化症、粟丘疹、触染性软疣、玫瑰糠疹、瘙痒症、荨麻疹和血管瘤和各种变形。皮炎包括接触性皮炎、特异反应性皮炎、脂溢性皮炎、钱币状皮炎、全身剥落性皮炎及静态性皮炎。皮肤癌包括黑色素瘤、基底细胞癌和鳞状细胞癌。

(iii)痤疮和痤疮疤痕

本发明的生物光子材料和方法还可用于治疗痤疮。本发明所述“痤疮”指的是皮肤腺或毛囊炎症引起的皮肤病。本发明的生物光子材料和方法可用于在早期萌前阶段或痤疮引起的损伤可见的后期阶段治疗痤疮。本发明的生物光子组合物和方法实施例可用于治疗轻度、中度和重度痤疮。痤疮早期萌前阶段通常开始于皮脂分泌过度，或由位于毛皮脂内的皮脂腺所分泌的皮肤油。皮脂通过毛囊管到达皮肤表面。管道中和皮肤上存在过多皮脂会阻塞或淤塞毛囊管的正常的皮脂流动，从而使皮脂增厚和固化，形成称为粉刺的固体塞。在痤疮形成的正常顺序中，刺激毛囊孔形成过度角质化，从而完全堵住管道。通常的结果是丘疹、脓疱或囊肿，通常被细菌污染，导致继发性感染。痤疮的特征尤其在于存在粉刺、炎性丘疹或囊肿。痤疮的外观可能是轻微的皮肤刺激性至坑点，甚至可能发展成影响容貌的疤。因此，本发明的光子材料和方法可用于治疗一种或多种与痤疮有关的皮肤刺激、坑点、疤痕发展、粉刺、炎性丘疹、囊肿、角质化及皮脂增厚和硬化。

例如，痤疮的一些类型，包括寻常痤疮、囊性痤疮、萎缩性痤疮、溴痤疮、氯痤疮、聚合性痤疮、美容性痤疮、去污剂痤疮、流行痤疮、表皮痤疮、夏季痤疮、暴发性痤疮、卤素痤疮、硬结性痤疮、碘痤疮、瘢痕瘤性痤疮、机械性痤疮、丘疹性痤疮、发蜡痤疮、月经前座疮、脓疱性痤疮、坏血病性痤疮、结核性痤疮、荨麻疹性痤疮、痘样痤疮、中毒性痤疮、丙酸痤疮、人工痤疮、革兰氏阴性痤疮、类固醇痤疮及结节囊性痤疮。

某些皮肤病具有不同的症状，包括发红、变红、灼痛、脱屑、疙瘩、丘疹、脓疱、粉刺、斑点、节结、囊、水泡、毛细管扩张、蛛状静脉、疮、表面刺激或疼痛、痒、炎症、红、紫或蓝斑或变色、痣与/或肿瘤。

本发明的生物光子材料和方法可用于治疗各种类型的痤疮。例如，痤疮的一些类型，包括寻常痤疮、囊性痤疮、萎缩性痤疮、溴痤疮、氯痤疮、聚合性痤疮、美容性痤疮、去污剂痤疮、流行痤疮、表皮痤疮、夏季痤疮、暴发性痤疮、卤素痤疮、硬结性痤疮、碘痤疮、瘢痕瘤性痤疮、机械性痤疮、丘疹性痤疮、发蜡痤疮、月经前座疮、脓疱性痤疮、坏血病性痤疮、结核性痤疮、荨麻疹性痤疮、痘样痤疮、中毒性痤疮、丙酸痤疮、人工痤疮、革兰氏阴性痤疮、类固醇痤疮及结节囊性痤疮。

在一些实施例中，本发明的生物光子材料与全身或局部抗生素治疗一起使用。例如，用于治疗痤疮的抗生素包括四环素、红霉素、米诺环素、强力霉素，它们也可与本发明的组合物和方法一起使用。使用生物光子材料可以缩短抗生素治疗所需的时间或减少剂量。

(iv)伤口愈合

本发明中的生物光子材料和方法可用于治疗伤口，促进伤口愈合，促进组织修复与/或消除或减少对美容的需要，包括改善运动机能(如关节运动)。本发明的生物光子材料和方法可以治疗的伤口包括，例如，不同方式引发的皮肤和皮下组织的伤口(如卧床时间太长引起的压迫性溃疡、外伤引起的伤口、牙周炎等症状引起的伤口)及具有不同特点的伤口。在一些实施例中，本发明提供治疗，例如灼伤、切口、切除术、撕裂、磨损、刺伤或贯通伤口、手术伤口、挫伤、血肿、压伤、疮和溃疡与/或促进这些伤口的愈合的生物光子材料和方法。

本发明的生物光子材料和方法可用于治疗慢性皮肤溃疡或伤口与/或促进这些伤口的愈合，这些伤口无法通过有序及时的系列事件实现持久结构性的、功能性的及美观的闭合。、绝大多数慢性伤口可以根据其病原学分为三类：压迫性溃疡、神经病变性(糖尿病足部)溃疡及血管性(静脉或动脉)溃疡。

例如，本发明提供用于治疗糖尿病溃疡与/或促进糖尿病溃疡愈合的生物光子材料和方法。由于神经和血管并发症，糖尿病患者容易患足部溃疡和其它溃疡。周围神经病变会导致足部与/或腿部感觉改变或完全丧失。晚期神经病变的糖尿病患者完全丧失了辨别剧痛的能力。患神经病变的患者足部出现任何伤口或创伤时，他们可能数天或数周都完全没注意到。晚期神经病变患者丧失了感觉持续压力刺激的能力，结果，可能出现组织缺血和坏疽，导致，例如，足底溃疡。微血管疾病是糖尿病显著的并发症之一，也会导致溃疡。在一些实施例中，本发明提供了治疗慢性伤口的生物光子材料和方法，其中慢性伤口的特征在于因糖尿病神经病变与/或血管并发症而引起的糖尿病足部溃疡与/或溃疡。

在其它实例中，本发明提供用于治疗压迫性溃疡与/或促进压迫性溃疡愈合的生物光子材料和方法。压迫性溃疡包括褥疮、褥疮性溃疡和坐骨结节溃疡，这些溃疡会给患者带来巨大的痛苦和不适。压迫性溃疡是由长期施加到皮肤上的压力引起的。因此，由于个人的重量或质量，压力可以施加到患者的皮肤上。当皮肤一个区域供血阻塞或中断两小时或三小时以上时，会形成压迫性溃疡。受影响的皮肤区域会变红、疼痛及坏死。如果不进行治疗，皮肤会露出来，受到感染。因此，压迫性溃疡是因长期卧床、坐轮椅与/或戴管型造成的压力下皮肤某一区域发生的皮肤溃疡。当一个人卧床不起、失去意识、无法感觉疼痛或不能动时，会发生压迫性溃疡。压迫性溃疡通常发生在身体的骨头突出部分，如臀部区(骶骨或髂嵴)或足跟。

本发明的生物光子材料和方法可以治疗的其它类型的伤口包括美国专利申请公开No.20090220450中披露的那些伤口，该专利通过引用而并入本发明中。

伤口愈合过程有三个明显的阶段。首先，在炎症阶段，通常从伤口出现到两天至五天，血小板聚集从而沉积肉牙，促进纤维蛋白的沉积及刺激生长因子的释放。白血球迁移到伤口部位，开始消解伤口处的碎片和将碎片运走。在此炎症阶段，单核细胞还转化为巨噬细胞，后者释放出生长因子，刺激血管的形成和成纤维细胞的产生。

其次，在增生阶段，通常发生在两天至三周，肉牙组织形成，开始上皮形成和收缩。成纤维细胞是该阶段的关键细胞类型，它们通过增生和合成胶原蛋白来填充伤口，提供强大的基质供上皮细胞生长。当成纤维细胞产生胶原蛋白时，从附近血管延伸形成血管，导致形成肉牙组织。肉牙组织通常从伤口底部生长。上皮形成涉及上皮细胞从伤口表面迁移，从而封住伤口。上皮细胞被接触类似细胞的需求推动，并受到充当网格作用的纤维蛋白链网络的引导，这些细胞在网格上迁移。在伤口处出现称为肌成纤维细胞的收缩细胞，帮助伤口闭合。这些细胞显示出胶原蛋白合成和收缩性，并且在肉牙性伤口中比较常见。

再次，重塑阶段，即伤口愈合的最后阶段，从三周到几年，伤疤中的胶原蛋白经历反复降解和重新合成。在此阶段，新形成的皮肤的拉伸强度提高。

但是，当伤口愈合速度增加时，通常伤疤形成相应增加。结疤是大多数成年动物和人类组织愈合过程的结果。疤痕组织与其代替的组织不同，其功能质量通常更差。疤痕的类型包括但不限于萎缩性疤痕、增生性疤痕和癍痕瘤(keloidalscar)，以及瘢痕挛缩。萎缩性疤痕呈扁平，其表面低于周围皮肤下，形成谷或洞。增生性疤痕是留在原损伤边界内的隆起疤痕，通常含有以异常方式布置的过多的胶原蛋白。癍痕瘤(keloidalscar)是在原伤口边缘外扩散的隆起疤痕，以位点特异性方式侵入到正常皮肤附近，通常含有以异常方式布置的胶原蛋白螺旋。

与此相反的是，正常皮肤由以网织篮式方式布置的胶原蛋白纤维，有助于真皮的强度和弹性。因此，为了使伤口愈合过程更顺利，需要一种方法，不仅刺激胶原蛋白的产生，而且还以减少疤痕形成的方式刺激胶原蛋白的产生。

本发明的生物光子材料和方法通过促进基本上均匀的上皮形成、促进胶原蛋白合成、促进控制收缩与/或减少疤痕组织形成而促进伤口愈合。在一些实施例中，本发明的生物光子材料和方法可以通过促进基本上均匀的上皮形成而促进伤口愈合。在一些实施例中，本发明的生物光子材料和方法促进胶原蛋白合成。在一些实施例中，本发明的生物光子材料和方法促进控制性收缩。在一些实施例中，本发明的生物光子材料和方法，例如，通过减少疤痕组织的形成而促进伤口愈合。

在本发明的方法中，本发明的生物光子材料还可与负压辅助闭锁装置和系统一起使用。

在其它一些实施例中，所述生物光子材料的保留时间高达一周、两周或三周，并以不同的间隔采用包括环境光的光进行照射。在这种情况下，所述组合物在两次暴露于光的间隔期间可以用不透明材料盖起来或任其在光下暴露。

(6)试剂盒

本发明还提供制备本发明中的生物光子材料的试剂盒与/或提供形成本发明中的生物光子材料所需的任何组分的试剂盒。

在一些实施例中，试剂盒包括容器，容器内包含用于制备本发明中的生物光子材料的组分或组合物。在一些实施例中，试剂盒包括本发明的生物光子材料。制备本发明中的生物光子材料的不同组分可以放置在独立的容器内。例如，如果生物光子材料包括富氧试剂，富氧试剂优选放在与生色团不同的容器内。容器的实例有双室注射器、配可移动分隔的双室容器、带小袋的袋子和多隔泡罩包装。另一个实例是其中一个组分放置在注射器中，可以直接注射到另一个组分的容器内。

在其它实施例中，试剂盒包括用于增强本发明中的生物光子材料治疗效果的全身性药物。例如，试剂盒包括全身性或局部性抗生素，激素治疗药物(例如，用于治疗痤疮或伤口愈合)，或负压装置。

在一些实施例中，试剂盒包括含第一生色团的第一组分；含至少一种增稠剂的第二组分，其中增稠剂与第一组分混合时，将混合物施用到皮肤上时，或当采用光照射时，可以形成粘性基质。

在其它实施例中，试剂盒包括施用生物光子材料各组分的手段。

在一些方面，提供一个容器，包含一个容纳生物材料的室，一个与所述室连接、用于从容器放出生物光子材料的出口，其中生物光子材料在载体介质中包含至少一个生色团，在从密封室中放出后，例如，与皮肤接触或光照射时，可形成生物光子材料。容器可以是带压或不带压喷雾罐。

在一些实施例中，试剂盒包括第一组分，它包含生物光子材料或非粘性形式的生物光子材料(“前体”)；以及第二组分，它包含敷料或遮罩。所述敷料或遮罩可以是多孔或半多孔结构，用于接收生物光子材料。敷料或遮罩可以包含机织或无纺纤维材料。生物光子材料或其前体可以，在生物光子材料在敷料或遮罩内呈粘性形式之前通过例如注射的方式来包括到敷料中。

在试剂盒的一些实施例中，试剂盒可进一步包含光源，如波长适合活化生物光子材料中的生色团的便携式灯。便携式灯可以用电池或可以充电。

试剂盒中可以包含关于如何使用本发明中的生物光子材料的书面说明书，或者书面说明书可以标示在包含本发明生物光子材料的容器上或与容器相关联的地方。说明书包括如何利用试剂中提供的增稠剂或基质前体形成粘性基质的资料。

根据本发明的教导，识别相当的生物光子材料、方法和试剂盒是本领域技术人员熟悉的，除常规试验外不再需要进行其它实验。

对于熟悉本领域的技术人员来说，阅读本发明后能够对本发明做出各种改变和改造。此处公开的特点可以以具有此处所述的一个或多个其它特点的任何组合和分组合(包括几个依赖性组合和分组合)实施。上面所述的各种特点，包括它们的任何部件，可以组合或集成到其它系统中。此外，某些特点可以省略或不实施。熟悉本领域的技术人员可以对这些实例进行改变、替换和更改，只要不背离本发明的范围即可。此处引用的所有参考文献通过引用均整体并入到本申请中，并构成本申请的一部分。

根据下述实例，将更全面地了解本发明，这些实例仅作解释之用，无论如何都不应视为限制本发明。

实例

实例1-示例性粘性生物光子材料的制备

按照本发明一个实施例制备了粘性生物光子材料并总结在表1中。

表1、本发明一个实施例粘性生物光子材料的组成

组分	组成中的％含量(wt/wt)
		水	60-95
丙三醇	5-15
		丙二醇	2-6
透明质酸钠	2-8
		过氧过脲	1-5
硫酸盐葡萄糖胺	0.5-4
		聚羧乙烯	0.1-2
第一生色团	0.001-0.01
		第二生色团	0.001-0.01

将水、曙红Y、玫瑰红和硫酸盐葡萄糖胺混合制备A相。然后，向A相中加入B相(水、丙三醇、丙二醇、过氧化脲、聚羧乙烯)，混合，直到得到略稠的液体。然后，向混合物中加入C相(透明质酸钠)，混合，直到得到均匀粘稠的粘性凝胶。将这种均匀的粘性凝胶涂到平坦的表面上，用铝片盖好，干燥24小时。24小时后，得到的膜很容易操作，可以施用到皮肤上，剥离后几乎没有或没有任何残留。干燥24小时后，材料总重量损失是5-20％。膜可以储存在两层保鲜膜、石蜡之间等。在距离光源5cm的地方采用光(峰值波长400-470nm，功率密度大约30-150mW/cm²)照射5分钟，薄膜发射荧光，荧光被光谱仪SP-100分光辐射谱仪(SP-100,ORBOptronix)捕获，以测量功率密度谱图vs波长，如图3所示。发射的荧光是电磁谱中的绿光、黄光和橙光部分。在照射5分钟后，发现生色团至少部分地发生光漂白。

实例2-生物光子组合物的血管生成潜力

采用含成纤维细胞和角化细胞的人体皮肤模型对生物光子组合物的血管生成潜力进行评价。组合物是包含荧光生色团、曙红Y和赤藓红的透明凝胶。简单地说，将生物光子组合物放在人体皮肤模型顶部，它们被孔径20微米的尼龙网隔开。然后，在距离光源10cm处用蓝光(“活化光”)照射组合物5分钟。活化光由LED灯发射的光组成，光的平均峰值波长是大约400-470nm，功率密度是30-150mW/cm²。在距LED10cm处，活化光在峰值波长处的功率是大约2-3mW/cm²/nm(大约2.5mW/cm²/nm)，平均功率是大约55-65mW/cm²，5分钟照射时间内的能量密度是大约15-25J/cm²(大约16-20J/cm²)。在采用活化光照射后，生物光子组合物发射荧光，荧光采用SP-100分光辐射谱仪(SP-100,ORBOptronix)测定，结果如图4所示。由于所述组合物允许活化光穿过，皮肤模型基本上同时被活化光和荧光照射。

由于生物光子组合物与细胞的接触受限，成纤维细胞与角化细胞主要暴露于活化光和生物光子组合物发射的荧光。然后，向之前平板接种在Matrigel^TM中的糖尿病患者的人体主动脉内皮细胞上和有病的微脉管内皮细胞上涂覆来自经过处理的人体3D皮肤模型的条件培养液。24小时后通过显微镜观察和监测内皮细胞管的形成情况。来自光照射处理3D皮肤模型的条件培养液诱导体外内皮管的形成，表明通过成纤维细胞和角化细胞的生长因子，光处理(蓝光和荧光)对血管形成存在间接效用。采用未处理皮肤样品的普通培养液及条件培养液作为对照，它们都没有诱导内皮管的形成。

实例3-生物光子组合物的蛋白质分泌和基因表达谱

采用受伤的和未受伤的3D人体皮肤模型(EpiDermFT^TM，MatTekCorporation)用于评价本发明组合物引发明显的蛋白质分泌和基因表达谱的潜力。生物光子组合物包括荧光生色团曙红Y和赤藓红。将组合物放在在不同条件下(生长因子、50％生长因子和没有生长因子)培养的受伤和未受伤3D人体皮肤模型的顶部。利用孔径20微米的尼龙网将皮肤模型和组合物分开。然后，用特性与实例2所述类似的蓝光(“活化光”)照射每个皮肤模型-组合物组合2分钟。荧光发射如图4所示。对照样由未采用光照射的3D皮肤模型组成。

光照射24小时后测量基因表达谱和蛋白质分泌谱。通过抗体阵列(RayBioHumanCytokine抗体阵列)分析细胞因子的分泌，通过PCR阵列(PAHS-013A,SABioscience)分析基因表达，并通过GAPDH和LDH释放测定细胞毒性。结果(表2和表3)表明，在受伤皮肤插入片段上、在非饥饿状态中，光处理能提高伤口愈合初期炎症阶段的蛋白质分泌和基因表达水平。令人感兴趣的是，在细胞水平上，光处理对未受伤皮肤模型的影响远低于其对受伤皮肤插入片段的影响，表明光处理具有细胞水平上的影响。似乎可以调节与发炎有关的介体。在光处理中未观察到细胞毒性。

表2–

在第3天时，经处理样品和未经处理对照样品之间的分泌比具有统计学显著差异的蛋白质的清单。双箭头表示分泌比超过2倍。

表3–

第一个24小时期间经处理样品和未经处理对照样品的表达比具有统计学显著差异的基因的清单。双箭头表示分泌比超过2倍。

实例4-选择组合物中的生色团的浓度

采用分光光度计和活化蓝光，对生色团浓度不同的生物光子材料的荧光光谱进行了研究。曙红Y和荧光素的示例性荧光光谱分别如图5a和5b所示。从图中发现，这些生色团发射的荧光随浓度增加而迅速增加，但是，当浓度进一步增加时，荧光增加速度减慢，达到一个平台。随着生色团含量的增加，更多的光被生色团吸收，因此，穿过组合物的活化光随生色团的含量的增加而下降。因此，根据本实例，可以根据处理组织要求的活化光和荧光素的比例和水平，选择本发明中的生物光子材料中生色团的浓度。还可以通过调节生物光子材料的厚度来控制所处理的组织的光，以及组合物的光学性质(如透明性)。

实例5-曙红Y和荧光素的协同作用

对凝胶(包含大约12％过氧化脲)中(i)浓度大约0.09mg/mL的荧光素钠盐,(ii)浓度大约0.305mg/mL的曙红Y，及(iii)浓度大约0.09mg/mL的荧光素钠盐和浓度大约0.305mg/mL的曙红Y的混合物的光动力学性质进行了评价。采用flexstation384II分光光度计，参数如下：模式：荧光，激发：460nm，发射光谱：465-750nm。吸收光谱和发射光谱分别示于图6a和6b中，图中表明，组合中生色团之间发生了能量转移。可以合理推断的是，本发明中的生物光子材料中也会发生这种能量转移。

实例6-曙红Y、荧光素和玫瑰红的协同作用

对凝胶(含大约12％过氧化脲)(A组)中的(i)浓度大约0.085mg/mL的玫瑰红，(ii)终浓度大约0.44mg/mL的荧光素钠盐，(ii)浓度大约0.305mg/mL的曙红Y，及(iv)(i)、(ii)和(iii)的混合物的光动力学性质进行了评价。采用flexstation384II分光光度计，参数如下：模式：荧光，激发：460nm，发射光谱：465-750nm。吸收光谱和发射光谱分别示于图7a和7b中，图中表明，生色团组合中生色团之间发生了能量转移。可以合理推断的是，本发明中的生物光子材料中也会发生这种能量转移。

在下述生色团之间也出现了能量转移：曙红Y和玫瑰红；荧光桃红B和曙红Y；荧光桃红B、曙红Y和荧光素，以及其它组合。可以合理推断地是，本发明中的生物光子材料中也会发生这种能量转移。

实例7-生物光子组合物的胶原蛋白形成潜力

对包含位于载体基质(1.8％卡波姆凝胶)中的0.01％曙红Y和0.01％荧光素的生物光子组合物诱导胶原蛋白形成的潜力进行了评价。将真皮人成纤维细胞平板接种在带孔玻底培养皿()内。每孔内有大约4000个细胞。48小时后，将玻底培养皿倒过来，通过玻璃底(i)无光照射(对照)，(ii)在中午利用日光照射大约13分钟(对照)，(iii)将组合物施用到细胞另一侧的玻璃孔底部(无光照射)，(iv)将组合物施用到细胞另一侧玻璃孔底部，中午日光照射大约13分钟，及(v)将组合物施用到细胞另一侧玻璃孔底部并用蓝光照射。在(iii)、(iv)和(v)的情况下，细胞和组合物之间不存在直接接触。在(iv)的情况下，当照射日光时，细胞暴露于来自和穿过曙红Y和荧光素组合物的光。在(iv)中观察到部分光漂白，在(v)中观察到完全光漂白。在处理后，洗涤细胞，并在普通培养液中培养48小时。然后，采用苦味酸-天狼星红方法，对上层清液开展胶原蛋白分析。这包括将天狼星红染料的苦味酸溶液加到上清液中，轻轻振荡培养30分钟，然后离心分离，形成颗粒。首先用0.1NHCl，然后用0.5NNaOH洗涤颗粒，脱除游离染料。离心分离后，对I型胶原蛋白来说，读取悬浮液在540nm处的读数。结果见表4。

表4–

暴露于下述条件的真皮人成纤维细胞上清液中I型胶原蛋白浓度的定性对比：(i)无光照射(对照)，(ii)中午日光照射大约13分钟(对照)，(iii)任何曙红Y和荧光素组合物发射的穿过玻璃隔离物的光(无活化光照射)，(iv)中午日光照射大约13分钟时，曙红Y和荧光素组合物发射的和穿过曙红Y和荧光素组合物，穿过玻璃隔离物的任何光，及(v)蓝光照射时组合物发射的和穿过组合物，穿过玻璃隔离物的光。++表示胶原蛋白含量是+的两倍，+++表示胶原蛋白含量是+的三倍。

照射日光的曙红Y和荧光素组合物诱导的胶原蛋白含量与无光和仅日光的对照样相比存在统计学上的显著差别。照射蓝光的曙红Y和荧光素组合物诱导的胶原蛋白含量与无光和仅日光的对照样相比也存在统计学上的显著差别。胶原蛋白的产生指示了组织修复的潜力，包括肉芽组织的稳定及伤口尺寸的变小。还与细纹减少、毛孔收缩、完好皮肤的质地改善及拉伸强度的改善相关联。

可以合理预期的是，采用光发射特性与实例2、3和7中组合物基本上类似或相当的本发明的粘性生物光子材料，可以得到相同的或类似的生物光子效应。

实例8–基于聚硅氧烷的示例性粘性生物光子材料的制备

根据本发明实施例，制备了包含聚硅氧烷膜(其中含有生色团，特别是溶于水的生色团曙红Y和荧光素)的粘性生物光子膜。生物光子膜基于胶体系统，胶体系统包括固体聚硅氧烷相之内的溶解生色团水相(微-乳液)。粘性生物光子膜是通过以下方法制备的：将乙苯中的基质(B)，包括(i)二甲基乙烯封端的二甲基硅氧烷，(ii)二甲基乙烯化和三甲基化二氧化硅，(iii)四(三甲氧基硅氧基)硅烷，和乙苯中的固化剂(C)，包括(i)二甲基，甲基氢硅氧烷，(ii)二甲基乙烯封端的二甲基硅氧烷，(iii)二甲基乙烯化和三甲基化二氧化硅，及(iv)四甲基四乙烯基环四硅氧烷(两者都是液体形式，来源于184硅酮弹性体试剂盒，DowCorningCorp,Ltd)。当按10(B):1(C)比例混合时，混合物固化为弹性材料。得到的材料是一种柔韧透明/半透明的弹性体。还采用稳定剂来稳定乳液和防止相分离。在一个实例中，采用羧甲基纤维素(CMC)作稳定剂(大约2％)。在另一个实例中，采用明胶作稳定剂。

在一个实施例中，将9.4g基质与0.94g固化剂混合，向此混合物中加入含0.327mg(0.011wt％，水相中)曙红Y和0.327mg(0.011wt％，水相中)荧光素的2mL2％CMC溶液(18wt％)。将整个混合物剧烈乳化大约15分钟，并浇铸在培养皿上，在35℃固化大约16小时，形成包含硅氧烷基质及CMC相中嵌入生色团液滴的半透明/透明膜。在另一个实施例中，采用2mL明胶溶液(5％)取代CMC作为稳定剂。这也形成包含包含硅氧烷基质及明胶相中嵌入生色团液滴的半透明/透明膜。在这两种情况下，得到2mm厚的膜，虽然应该了解的是，膜的厚度可以通过浇铸溶液的体积来控制。在这两种情况下，膜可以单张的形式施用到组织(人体皮肤)上和从组织上清除。

应该了解的是，可以使用其它稳定剂，包括但不限于甲基纤维素或羟乙基纤维素。可以使用其它浓度的明胶，如大约1至大约20wt％。水相的总重量百分数是大约2wt％至大约40wt％。

当用蓝光照射生物光子膜时，生色团吸收和发射光。随着照射时间延长，发现生色团至少部分地发生光漂白。当在硅氧烷中直接包含溶于水的荧光生色团时(即作为单一相)，它们并不吸收或发射光。本发明人认为，生色团作为水相包含在硅氧烷膜中时提供了合适的介质，从而让其具有生物光子活性。除液相之外，溶于水的生色团也可以直接被任何其它允许光的吸收和发射的介质所包围，如凝胶或水，或吸附在细的固体颗粒上，例如但不限于二氧化硅和羟基磷灰石颗粒。

采用任何其它脂溶聚合物或基质来取代硅氧烷，也证明了上面的实例。

实例9–基于明胶的示例性粘性生物光子材料的制备

根据本发明另一个实施例，制备了粘性生物光子材料，其中包含粘性明胶基质，明胶基质内含有生色团。在典型的制备中，将10g明胶分散到50mL去离子水中，然后在连续搅拌下在热水水浴中加热到大约65℃，直到明胶完全溶解。当温度下降到大约40℃时，向明胶溶液中加入0.5mL曙红Y溶液(10.9mg/mL)，将得到的包含曙红Y的明胶溶液(20％w/v)浇到培养皿上，冷却到室温，形成含曙红Y的水凝胶膜。得到厚2mm的透明弹性膜。该膜可作为单张施用到组织上和从组织上清除。当采用蓝光照射明胶膜时，生色团吸收和发射光。照射后，观察到粘性膜内生色团至少部分地发生光漂白。采用超过5wt％的明胶基质，同样可以得到可剥离的膜。加入化学交联剂，如戊二醛或乙二醛，可以得到含<大约5wt％明胶的可剥离生物光子膜。用脱乙酰壳多糖作为粘性基质取代明胶，也可以得到类似的结果。

实例10-拉伸强度的测量

按照下述方法测定按照实例8和9所形成的硅氧烷和明胶类粘性生物光子材料的某些实施例的拉伸强度。基于实例8和9的硅氧烷和明胶膜及不含生色团的膜制备了50mmx10mm、厚2mm的矩形试样。采用游标卡尺测定样品的长度、宽度和厚度(每个尺寸测定3个点)，用以计算样品的截面积。

样品的每端紧紧固定在夹具之间，夹具有一个与1/16英寸的钢缆连接的15mm橡胶爪。将该样品/夹具组件垂直装在由钢管制造的刚性支架内。顶部电缆从手动棘轮装置悬挂，用于绞起顶部电缆远离底部电缆，底部电缆与一个砝码相连。砝码被加载到精密天平上，天平垂直安装在手动棘轮装置的下面。然后，夹具之间的样品用棘轮以稳定缓慢的速率拉伸。通过天平上测定的砝码的减少，测定样品变形(相对基线长度)所需的力。通过放松样品来测定基线，从而天平所测定的重量是最大的。然后，通过棘轮机制将顶部电缆拉离底部电缆，直到在天平上观察到重量下降。此点被视为基线，记录天平上的读数，用游标卡尺测定样品的长度(夹具之间的距离)。此长度被定义为样品的初始长度。然后，逐步启动棘轮，以拉伸样品，在每一步记录天平的读数和样品的长度，直到样品被撕裂。通过检查测定的砝码的稳定化和使用样品上的目视指示器，来确认不存在夹具滑落。

硅氧烷类和明胶类膜的典型应力-应变曲线分别如图8a和8b所示。含有不同增稠剂的包含和未包含生色团的硅氧烷膜的拉伸性能基本上类似。包含和未包含生色团的明胶膜也具有基本上类似的拉伸性能。明胶类膜的拉伸强度是大约0.01MPa(±10％)(100kPa)，弹性模量(应力/应变曲线的斜率)是大约0.01MPa(±10％)(100kPa)。硅氧烷类膜的刚性比明胶类膜大，平均弹性模量是大约1.11MPa(±10％)(1110kPa)。这一数值位于文献报导的大约1.2-1.8MPa的范围之内。由于夹具滑落，测定的拉伸强度是0.405MPa(826g)，但是，根据文献中关于固化硅氧烷的报导，拉伸强度预期达到大约8MPa。

这种方法依据的原理与美国材料试验学会拉伸试验方法，如ASTMD638、ASTMD882和ASTMD412类似。但是，在本发明实例中，用重力代替气动力来进行样品拉伸。

实例11-粘合强度的测定

按照下述方法测定根据实例8和实例9形成的生物光子材料的某些实施例的粘合强度。根据实例10所述制备样品。将每个样品的一端与固定于夹具内，夹具有一个与1/16钢缆一端连接的15mm橡胶爪。钢缆的另一端通过低摩擦滑轮与放置在天平上的砝码连接。样品平放在一名志愿者的前臂内侧皮肤上。然后，为了在与皮肤接触的样品上施加均匀的已知向下力，将表面积与样品匹配的已知砝码放到样品上。法向力F_n(每个表面施加在与所述表面垂直(法向)的另一个表面上的力)按照样品和样品上砝码的总重量乘以重力常数(g)(9.8m/s²)来计算。然后，在负载砝码的样品条件下，将前臂拉离钢缆，直到样品从皮肤表面滑落。此时天平上记录的砝码乘以g，得到摩擦力(F_f)(克服样品和皮肤之间摩擦所需要的力)。然后，利用F_f≤μF_n(库仑摩擦定律)，计算样品的摩擦系数。

平均说来，硅氧烷膜的摩擦系数是大约1.43，明胶膜的摩擦系数是大约1.04。将摩擦系数乘以样品的重量，可以转化为将样品从试验表面剪断所需的重量。因此，对于硅氧烷膜来说，将膜从皮肤上剪下，需要的重量是1.50g。根据图8a，这相当于伸长大约0.1％，远低于其拉伸强度。对明胶膜来说，将膜从皮肤上剪下，需要的重量是大约1.04g。根据图8b，这相当于伸长大约1.5％，远低于其拉伸强度(相当于24.12g)。因此，实例8和实例9的所有硅氧烷膜和明胶膜是可以剥离的。

实例12–本发明粘性生物光子材料的可剥离性质证明

将实例1、8和9所述的生物光子材料施用于志愿者的皮肤上，用手将其剥离，对它们的剥离性进行评价。所有膜都可以剥下来，重新施用再重新剥离下来，而膜没有损坏，未在志愿者皮肤上有任何残留。

实例13细胞研究

对实例8的粘性生物光子材料的某些实施例调节炎症，特别是细胞因子IL6和IL8的能力进行了评价。HaCaT细胞作为接受的体外模块，用于评价这些炎性细胞因子的调节性。无毒的IFN_γw被用于调节HaCaT细胞的IL6和IL8分泌。

对包含曙红y和荧光素水相的硅氧烷膜及水相中包括CMC或明胶的情况进行了评价。采用浓度5μM的地塞米松的消炎效果作为阳性对照。在距离5cm处，以能量密度大约11.5J/cm²的蓝光照射材料90秒。在处理后24小时，通过培养上清液上的细胞因子免疫试剂，开展细胞因子定量。分泌的细胞因子的数量归一化为细胞活性。在处理后24小时采用分光光度计评价活细胞数，衡量细胞活性，所有试验样品均未观察到毒性效应。所有试验膜均在IFN_γ刺激的HaCaT细胞上产生向下的IL6和IL8调节。

应该理解的是，本发明并不限于此处描述和阐明的具体实施例，而是包括所附权利要求书中定义的本发明范围之内的所有变动和更改。

Claims (87)

1.一种局部生物光子材料，包括：

粘性基质，及

至少一种生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中所述局部生物光子材料是弹性的。

2.一种局部生物光子材料，包括：

粘性基质，及

至少一种生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中所述局部生物光子材料的撕裂强度与/或拉伸强度大于所述局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度。

3.根据权利要求1或2所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料是可剥离的膜。

4.根据权利要求1或3所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料的撕裂强度与/或拉伸强度大于所述局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度。

5.根据权利要求2所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料是刚性的。

6.根据权利要求1至5任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料至少基本上是半透明的。

7.根据权利要求1至6任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料在可见光范围内的半透明度是至少大约40％、大约50％、大约60％、大约70％或大约80％。

8.根据权利要求1至7任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料的厚度是大约0.1mm至大约50mm、大约0.5mm至大约20mm，或大约1mm至大约10mm。

9.根据权利要求1至8任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料具有预成型配置。

10.根据权利要求9所述的局部生物光子材料，其中所述预成型配置的形状与/尺寸与施用生物光子材料的身体部分的形状与/或尺寸相对应。

11.根据权利要求10所述的局部生物光子材料，其中所述身体部位选自头、头皮、前额、鼻子、脸颊、耳朵、嘴唇、脸、颈、肩、腋窝、臂、肘、手、手指、腹部、胸、肚子、背、骶骨、臀部、生殖器、腿、膝、脚、指甲、头发、脚趾或骨性隆起或它们的组合。

12.根据权利要求9至11任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料是遮罩。

13.根据权利要求12所述的局部生物光子材料，其中所述遮罩是一次性的。

14.根据权利要求12或13所述的局部生物光子材料，其中所述遮罩是面罩，具有至少一个适用于眼睛、鼻子或嘴巴的开孔。

15.根据权利要求9至11任一项所述的局部生物光子材料，其中所述预成型配置的尺寸与/或形状与生物光子材料可以连接的光源或灯的形状与/或尺寸对应。

16.根据权利要求1至15任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料可以从施用生物光子材料的表面上清除，而基本上没有任何残留。

17.根据权利要求1至16任一项所述的局部生物光子材料，其中所述生色团可以吸收与/或发射可见光范围内的光。

18.根据权利要求1至17任一项所述的局部生物光子材料，其中所述生色团可以发射大约500nm至大约700nm的光。

19.根据权利要求1至18任一项所述的局部生物光子材料，其中所述生色团用光照射时至少部分地发生光漂白。

20.根据权利要求1至19任一项所述的局部生物光子材料，其中所述生色团是呫吨染料。

21.根据权利要求20所述的局部生物光子材料，其中所述呫吨染料选自曙红Y、赤藓红B、荧光素B、玫瑰红和荧光桃红B。

22.根据权利要求1至21任一项所述的局部生物光子材料，其中所述至少一个生色团在粘性基质内。

23.根据权利要求1至22任一项所述的局部生物光子材料，其中所述粘性基质是颗粒形式。

24.根据权利要求1至23任一项所述的局部生物光子材料，其中所述粘性基质包括至少一种聚合物。

25.根据权利要求24所述的局部生物光子材料，其中所述聚合物选自交联聚丙烯酸聚合物、透明质酸盐、水合聚合物、脂溶聚合物和亲水聚合物。

26.根据权利要求24或25所述的局部生物光子材料，其中所述粘性基质包括透明质酸钠。

27.根据权利要求26所述的局部生物光子材料，其中透明质酸钠的含量是大约2wt％至大约8wt％。

28.根据权利要求24至27任一项所述的局部生物光子材料，其中所述粘性基质是脂溶聚合物。

29.根据权利要求28所述的局部生物光子材料，其中生色团溶于水且位于脂溶聚合物的水相内。

30.根据权利要求29所述的局部生物光子材料，其中水相是液体或凝胶。

31.根据权利要求28至30任一项所述的局部生物光子材料，其中所述脂溶聚合物是聚硅氧烷。

32.根据权利要求28至31任一项所述的局部生物光子材料，进一步包括用于稳定水相的稳定剂。

33.根据权利要求1至32任一项所述的局部生物光子材料，进一步包括富氧化合物。

34.根据权利要求33所述的局部生物光子材料，其中富氧化合物选自过氧化氢、过氧化脲和过氧化苯甲酰。

35.一种局部生物光子材料，包括：

粘性基质，及

至少一种生色团，所述生色团可以吸收和发射来自生物光子材料的光，其中所述局部生物光子材料是遮罩或敷料。

36.根据权利要求35所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料的撕裂强度与/或拉伸强度大于所述局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度。

37.根据权利要求35或36所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料是弹性的。

38.根据权利要求37所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料是可剥离的膜。

39.根据权利要求35或36所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料是刚性的。

40.根据权利要求35至39任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料至少基本上是半透明的。

41.根据权利要求35至40任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料在可见光范围内的半透明度是至少大约40％、大约50％、大约60％、大约70％或大约80％。

42.根据权利要求35至41任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料的厚度是大约0.1mm至大约50mm、大约0.5mm至大约20mm，或大约1mm至大约10mm。

43.根据权利要求35至42任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料具有预成型配置。

44.根据权利要求43所述的局部生物光子材料，其中所述预成型配置的形状与/尺寸与施用生物光子材料的身体部分的形状与/或尺寸相对应。

45.根据权利要求44所述的局部生物光子材料，其中所述身体部位选自头、头皮、前额、鼻子、脸颊、耳朵、嘴唇、脸、颈、肩、腋窝、臂、肘、手、手指、腹部、胸、肚子、背、骶骨、臀部、生殖器、腿、膝、脚、指甲、头发、脚趾或骨性隆起或它们的组合。

46.根据权利要求35至43任一项所述的局部生物光子材料，其中所述遮罩是面罩，具有至少一个适用于眼睛、鼻子或嘴巴的开孔。

47.根据权利要求35至45任一项所述的局部生物光子材料，其中所述敷料是伤口敷料。

48.根据权利要求35至47任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料是可以重复利用的或一次性的。

49.根据权利要求35至48任一项所述的局部生物光子材料，其中所述局部生物光子材料可以从施用生物光子材料的表面上清除，而基本上没有任何残留。

50.根据权利要求35至49任一项所述的局部生物光子材料，其中所述生色团可以吸收与/或发射可见光范围内的光。

51.根据权利要求35至50任一项所述的局部生物光子材料，其中所述生色团可以发射大约500nm至大约700nm的光。

52.根据权利要求35至51任一项所述的局部生物光子材料，其中所述生色团用光照射时至少部分地发生光漂白。

53.根据权利要求35至52任一项所述的局部生物光子材料，其中所述生色团是呫吨染料。

54.根据权利要求53所述的局部生物光子材料，其中所述呫吨染料选自曙红Y、赤藓红B、荧光素B、玫瑰红和荧光桃红B。

55.根据权利要求35至54任一项所述的局部生物光子材料，其中所述至少一个生色团在粘性基质内。

56.根据权利要求35至55任一项所述的局部生物光子材料，其中所述粘性基质是颗粒形式。

57.根据权利要求35至56任一项所述的局部生物光子材料，其中所述粘性基质包括至少一种聚合物。

58.根据权利要求35至57任一项所述的局部生物光子材料，进一步包括富氧化合物。

59.根据权利要求58所述的局部生物光子材料，其中富氧化合物选自过氧化氢、过氧化脲和过氧化苯甲酰。

60.权利要求1至34，或权利要求35至59任一项所述局部生物光子材料作为遮罩、敷料或滤波器的用途。

61.权利要求1至34，或权利要求35至59任一项所述局部生物光子材料用于组织美容或医学处理的用途。

62.根据权利要求61所途的用途，其中美容处理包括皮肤更新和调理，医学处理包括伤口愈合、牙周炎治疗和皮肤病治疗。

63.根据权利要求62所途的用途，其中皮肤病包括痤疮、湿疹、牛皮癣或皮炎。

64.权利要求1至34，或权利要求35至59任一项所述局部生物光子材料用于调节发炎的用途。

65.权利要求1至34，或权利要求35至59任一项所述局部生物光子材料用于促进血管生成的用途。

66.一种用生物光子疗法治疗皮肤病的方法，包括：

将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上，其中所述局部生物光子材料是弹性的，包括至少一个生色团和粘性基质；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；

其中所述生物光子材料发射波长和强度能促进所述皮肤病痊愈的荧光。

67.一种用生物光子疗法治疗皮肤病的方法，包括：

将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上，其中所述局部生物光子材料包括至少一个生色团和粘性基质，其中所述局部生物光子材料的撕裂强度与/或拉伸强度大于所述局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；

其中所述生物光子材料发射波长和强度能促进所述皮肤病痊愈的荧光。

68.根据权利要求66或67所述的方法，其中所述皮肤病选自痤疮、湿疹、牛皮藓或皮炎。

69.一种用生物光子疗法治疗痤疮的方法，包括：

将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上，其中所述局部生物光子材料是弹性的，包括至少一个生色团和粘性基质；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；

其中所述局部生物光子材料发射波长和强度治疗痤疮的荧光。

70.一种用生物光子疗法治疗痤疮的方法，包括：

将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上，其中所述局部生物光子材料包括至少一个生色团和粘性基质，其中所述局部生物光子材料的撕裂强度与/或拉伸强度大于所述局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；

其中所述局部生物光子材料发射波长和强度治疗痤疮的荧光。

71.一种促进伤口愈合的方法，包括：

将局部生物光子材料放在伤口上或伤口内，其中所述局部生物光子材料是弹性的，包括至少一个生色团和粘性基质；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；

其中所述生物光子材料发射波长和强度能促进所述伤口愈合的荧光。

72.一种促进伤口愈合的方法，包括：

将局部生物光子材料放在伤口上或伤口内，其中所述局部生物光子材料包括至少一个生色团和粘性基质，其中所述局部生物光子材料的撕裂强度与/或拉伸强度大于所述局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；

其中所述生物光子材料发射波长和强度能促进所述伤口愈合的荧光。

73.一种促进皮肤更新的方法，包括：

将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上，其中所述局部生物光子材料是弹性的，包括至少一个生色团和粘性基质；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；

其中所述生物光子材料发射波长和强度能促进皮肤更新的荧光。

74.一种促进皮肤更新的方法，包括：

将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上，其中所述局部生物光子材料包括至少一个生色团和粘性基质，其中所述局部生物光子材料的撕裂强度与/或拉伸强度大于所述局部生物光子材料与其施用表面的粘合强度；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；

其中所述生物光子材料发射波长和强度能促进皮肤更新的荧光。

75.根据权利要求66至74任一项所述的方法，其中所述生物光子材料是遮罩或敷料。

76.一种促进皮肤更新的方法，包括：

将局部生物光子材料放在靶向皮肤组织上，其中所述局部生物光子材料是遮罩，包括至少一个生色团和粘性基质；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料发射波长和强度能促进皮肤更新的荧光。

77.根据权利要求76所述的方法，其中所述遮罩是面罩，具有至少一个适用于眼睛、鼻子或嘴巴的开孔。

78.一种促进伤口愈合的方法，包括：

将局部生物光子材料放在伤口上或伤口内，其中所述局部生物光子材料是敷料，包括至少一个生色团和粘性基质；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料发射波长和强度能促进伤口愈合的荧光。

79.一种预防或治疗疤痕的方法，包括：

将局部生物光子材料放在疤痕或伤口上，其中所述局部生物光子材料是膜，包括至少一个生色团和粘性基质；及

用波长与至少一个生色团的吸收光谱重叠的光照射所述生物光子材料；其中所述生物光子材料发射波长和强度能促进伤口愈合的荧光。

80.根据权利要求66至79任一项所述的方法，其中所述生物光子材料在照射后被清除。

81.根据权利要求66至80任一项所述的方法，其中所述生物光子材料是可以剥离的和被剥离下来。

82.根据权利要求66至79任一项所述的方法，其中所述生物光子材料在照射后被留在原位，用于重新照射。

83.根据权利要求66至82任一项所述的方法，其中所述生色团在照射后至少部分地发生光漂白。

84.根据权利要求66至83任一项所述的方法，其中所述生物光子材料被照射，直到生色团至少部分地发生光漂白。

85.根据权利要求66至84任一项所述的方法，其中所述生色团可以吸收与/或发射可见光范围内的光。

86.根据权利要求66至85任一项所述的方法，其中所述生色团是呫吨染料。

87.根据权利要求66至86所述的方法，其中所述呫吨染料选自曙红Y、赤藓红B、荧光素B、玫瑰红和荧光桃红B。