RU47234U1 - Устройство для электрофореза лекарственных веществ - Google Patents
Устройство для электрофореза лекарственных веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU47234U1 RU47234U1 RU2005113884/22U RU2005113884U RU47234U1 RU 47234 U1 RU47234 U1 RU 47234U1 RU 2005113884/22 U RU2005113884/22 U RU 2005113884/22U RU 2005113884 U RU2005113884 U RU 2005113884U RU 47234 U1 RU47234 U1 RU 47234U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biological tissue
- apoptosis
- light
- cells
- skin
- Prior art date
Links
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 title claims 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 title description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 abstract description 91
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 abstract description 74
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 27
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 21
- 210000004209 hair Anatomy 0.000 abstract description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 17
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 abstract description 13
- 208000002874 Acne Vulgaris Diseases 0.000 abstract description 10
- 206010000496 acne Diseases 0.000 abstract description 10
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 abstract description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 8
- 210000001732 sebaceous gland Anatomy 0.000 abstract description 8
- 230000001969 hypertrophic effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000012010 growth Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007556 vascular defect Effects 0.000 abstract description 6
- 206010023330 Keloid scar Diseases 0.000 abstract description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 abstract 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 32
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 28
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 28
- XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N Melanin Chemical compound O=C1C(=O)C(C2=CNC3=C(C(C(=O)C4=C32)=O)C)=C2C4=CNC2=C1C XUMBMVFBXHLACL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 22
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 21
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 14
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 12
- 210000002510 keratinocyte Anatomy 0.000 description 11
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 11
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 10
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- 210000005167 vascular cell Anatomy 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 9
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 9
- 210000005166 vasculature Anatomy 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 8
- 206010015150 Erythema Diseases 0.000 description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 7
- 231100000321 erythema Toxicity 0.000 description 7
- 230000000659 thermocoagulation Effects 0.000 description 7
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 6
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 6
- 210000004088 microvessel Anatomy 0.000 description 6
- 238000001782 photodegradation Methods 0.000 description 6
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 6
- 206010003694 Atrophy Diseases 0.000 description 5
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 5
- 230000037444 atrophy Effects 0.000 description 5
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 5
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 5
- 210000002780 melanosome Anatomy 0.000 description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
- 208000012641 Pigmentation disease Diseases 0.000 description 4
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 4
- 208000000260 Warts Diseases 0.000 description 4
- 230000003698 anagen phase Effects 0.000 description 4
- 208000035269 cancer or benign tumor Diseases 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 4
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 4
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 4
- 210000004207 dermis Anatomy 0.000 description 4
- 230000006882 induction of apoptosis Effects 0.000 description 4
- 210000002752 melanocyte Anatomy 0.000 description 4
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 4
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 201000010153 skin papilloma Diseases 0.000 description 4
- 208000032544 Cicatrix Diseases 0.000 description 3
- 108010006519 Molecular Chaperones Proteins 0.000 description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 3
- -1 for example Proteins 0.000 description 3
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000037387 scars Effects 0.000 description 3
- 208000009056 telangiectasis Diseases 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 2
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 2
- 102000004127 Cytokines Human genes 0.000 description 2
- 108090000695 Cytokines Proteins 0.000 description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010029113 Neovascularisation Diseases 0.000 description 2
- 206010030124 Oedema peripheral Diseases 0.000 description 2
- 206010063493 Premature ageing Diseases 0.000 description 2
- 208000032038 Premature aging Diseases 0.000 description 2
- 206010064127 Solar lentigo Diseases 0.000 description 2
- 206010043189 Telangiectasia Diseases 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000001640 apoptogenic effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 230000003778 catagen phase Effects 0.000 description 2
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 2
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 2
- 210000002615 epidermis Anatomy 0.000 description 2
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000009036 growth inhibition Effects 0.000 description 2
- 230000003803 hair density Effects 0.000 description 2
- 230000003779 hair growth Effects 0.000 description 2
- 210000004919 hair shaft Anatomy 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 2
- 230000008642 heat stress Effects 0.000 description 2
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 2
- 231100000518 lethal Toxicity 0.000 description 2
- 230000001665 lethal effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000001338 necrotic effect Effects 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 2
- 230000000649 photocoagulation Effects 0.000 description 2
- 230000037390 scarring Effects 0.000 description 2
- 210000002374 sebum Anatomy 0.000 description 2
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000012285 ultrasound imaging Methods 0.000 description 2
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- MZOFCQQQCNRIBI-VMXHOPILSA-N (3s)-4-[[(2s)-1-[[(2s)-1-[[(1s)-1-carboxy-2-hydroxyethyl]amino]-4-methyl-1-oxopentan-2-yl]amino]-5-(diaminomethylideneamino)-1-oxopentan-2-yl]amino]-3-[[2-[[(2s)-2,6-diaminohexanoyl]amino]acetyl]amino]-4-oxobutanoic acid Chemical compound OC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CCCN=C(N)N)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@@H](N)CCCCN MZOFCQQQCNRIBI-VMXHOPILSA-N 0.000 description 1
- INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 2-(furan-2-yl)-7-methyl-1h-1,8-naphthyridin-4-one Chemical compound N=1C2=NC(C)=CC=C2C(O)=CC=1C1=CC=CO1 INGWEZCOABYORO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000004384 Alopecia Diseases 0.000 description 1
- 201000009030 Carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 206010067248 Congenital naevus Diseases 0.000 description 1
- 108010052832 Cytochromes Proteins 0.000 description 1
- 102000018832 Cytochromes Human genes 0.000 description 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 1
- 206010013082 Discomfort Diseases 0.000 description 1
- 206010014970 Ephelides Diseases 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 102000018932 HSP70 Heat-Shock Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010027992 HSP70 Heat-Shock Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000002812 Heat-Shock Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010004889 Heat-Shock Proteins Proteins 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000002260 Keloid Diseases 0.000 description 1
- 206010025421 Macule Diseases 0.000 description 1
- 208000003351 Melanosis Diseases 0.000 description 1
- 102000005431 Molecular Chaperones Human genes 0.000 description 1
- 201000009139 Mongolian Spot Diseases 0.000 description 1
- 208000007256 Nevus Diseases 0.000 description 1
- 108010064719 Oxyhemoglobins Proteins 0.000 description 1
- 206010037083 Prurigo Diseases 0.000 description 1
- 201000004681 Psoriasis Diseases 0.000 description 1
- 206010037549 Purpura Diseases 0.000 description 1
- 241001672981 Purpura Species 0.000 description 1
- 208000000453 Skin Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 206010040829 Skin discolouration Diseases 0.000 description 1
- 102000004887 Transforming Growth Factor beta Human genes 0.000 description 1
- 108090001012 Transforming Growth Factor beta Proteins 0.000 description 1
- 108060008682 Tumor Necrosis Factor Proteins 0.000 description 1
- 102000000852 Tumor Necrosis Factor-alpha Human genes 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 210000001789 adipocyte Anatomy 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003782 apoptosis assay Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 238000005415 bioluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000029918 bioluminescence Effects 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 230000032677 cell aging Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 1
- 230000010094 cellular senescence Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000000739 chaotic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 210000002889 endothelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000005175 epidermal keratinocyte Anatomy 0.000 description 1
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 210000001723 extracellular space Anatomy 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 210000004186 follicle cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011223 gene expression profiling Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000037308 hair color Effects 0.000 description 1
- 230000003695 hair diameter Effects 0.000 description 1
- 210000003780 hair follicle Anatomy 0.000 description 1
- 208000024963 hair loss Diseases 0.000 description 1
- 230000003676 hair loss Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 201000011066 hemangioma Diseases 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 208000000069 hyperpigmentation Diseases 0.000 description 1
- 230000003810 hyperpigmentation Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000001117 keloid Anatomy 0.000 description 1
- 238000002430 laser surgery Methods 0.000 description 1
- 206010024217 lentigo Diseases 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000008752 local inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000002406 microsurgery Methods 0.000 description 1
- 230000004660 morphological change Effects 0.000 description 1
- 210000002464 muscle smooth vascular Anatomy 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 1
- 208000003154 papilloma Diseases 0.000 description 1
- 230000000886 photobiology Effects 0.000 description 1
- 230000008832 photodamage Effects 0.000 description 1
- 230000008288 physiological mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- ZBWBYBYOJRDPDE-UHFFFAOYSA-K potassium titanium(4+) phosphate Chemical compound P(=O)([O-])([O-])[O-].[Ti+4].[K+] ZBWBYBYOJRDPDE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005522 programmed cell death Effects 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 102000037983 regulatory factors Human genes 0.000 description 1
- 108091008025 regulatory factors Proteins 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 210000004378 sebocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000037394 skin elasticity Effects 0.000 description 1
- 230000036555 skin type Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N tgfbeta Chemical compound C([C@H](NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCCNC(N)=N)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H]([C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)CNC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](N)CCSC)C(C)C)[C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O)C1=CC=C(O)C=C1 ZRKFYGHZFMAOKI-QMGMOQQFSA-N 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 230000007838 tissue remodeling Effects 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 230000006439 vascular pathology Effects 0.000 description 1
- 210000004127 vitreous body Anatomy 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Abstract
РЕФЕРАТ
Данное изобретение относится к фотообработке живой биоткани. Изобретение предлагает способ фотообработки биоткани, содержащей определенную часть с хромофором, выполняемый за счет светоиндуцированного апоптоза клеток этой части биоткани, приводящего к ее атравматичной модификации, в том числе удалению. Способ заключается в облучении биоткани световым излучением с длиной волны от 500 нм до 2500 нм с плотностью энергии недостаточной для деструкции, но достаточной для индуцирования апоптоза клеток части биоткани, содержащей хромофор. Изобретение также раскрывает способы фотообработки для целей ингибирования роста нежелательных волос, удаления сосудистых дефектов и пигментных пятен кожи, ремоделирования кожи, редукции сальных желез при акне, удаления новообразований, редукции, в т.ч. удаления гипертрофических и келоидных рубцов с индукцией светоиндуцированного апоптоза клеток этих частей биоткани. Раскрываемые в настоящем изобретении способы фотообработки позволяют осуществлять модификацию, в т.ч. удаление биоткани атравматично, без косметически неприемлемых осложнений.
Description
2420-300499RU/011
СПОСОБ ФОТООБРАБОТКИ БИОТКАНИ С ИНДУКЦИЕЙ СЕЛЕКТИВНОГО АПОПТОЗА
Область техники
Данное изобретение относится к фотообработке живой биоткани, вызывающей светоиндуцированный апоптоз, приводящий к атравматичной модификации, в т.ч. удалению, определенных частей живой биоткани.
Уровень техники
Световое излучение от ламп, лазеров и светоизлучающих диодов широко применяется в современной лечебной и косметологической практике для хирургической фотообработки живой биоткани, содержащей хромофоры - вещества естественного или искусственного происхождения, обладающие высоким коэффициентом поглощения светового излучения. Фотообработка приводит к селективной фотодеструкции или фототермолизу за счет импульсного светового излучения (Anderson, R.R. et al, "Selective Photothermolysis: Precise Microsurgery by Selective Absorption of Pulsed Radiation", Science 1983, 220:524-527). Селективный фототермолиз применяется в тех случаях, когда биоткань содержит подлежащие деструктивной модификации или удалению хромофоросодержащие части, например, такие как сосудистые дефекты, пигментные поражения, нежелательные волосы. Для селективного фототермолиза длина волны светового излучения выбирается исходя из спектрального диапазона максимального поглощения хромофора, при этом длительность импульса не превышает время термической релаксации хромофоросодержащей части биоткани, а плотность мощности выбирается достаточной для ее нагрева и коагуляции. В этом случае достигается деструкция этой части биоткани без светового повреждения остальной, не содержащей хромофоры, биоткани.
Будучи клинически результативной при решении задач по модификации или для удаления определенных частей биоткани, фотообработка с селективной фотодеструкцией обладает рядом недостатков. Клеточная гибель вследствие действия внешних повреждающих факторов проходит по некротическому сценарию, что, как известно, означает нарушение целостности клеточных оболочек и вынос внутриклеточного содержимого в межклеточное пространство. Это, естественно, сопровождается образованием локального воспалительного процесса. В область воспалительной реакции могут быть также вовлечены близлежащие здоровые части биоткани, что с большей степенью вероятности приводит к побочным эффектам и осложнениям. Клинически эти побочные эффекты и осложнения проявляются в виде дисхромии, волдырей, пурпуры, рубцов, общего дискомфорта из-за болевого синдрома. Эти побочные эффекты и осложнения особо нежелательны в тех случаях, когда повышены требования к косметическому результату, например при обработке кожи в дерматологии и косметологии (C.A. Nanni, T.S. Alster, "Complications of Cutaneous Laser Surgery", Dermatologic Surgery, 1998; 24:209-219, B.Greve, C.Raulin, "Professional Errors Caused by Laser and Intense Pulsed Light Technology in Dermatology and Aesthetic Medicine: Preventive Strategies and Case Stadies", Dermatologic Surgery 2002; 28:156-161). Побочные эффекты и осложнения, связанные с термонекрозом клеток и ткани наносят не только моральный, но и материальный вред пациентам, поскольку повышают совокупную стоимость лечения и приводят к потере рабочего времени социально активными пациентами.
Таким образом, существует необходимость в атравматичном и менее затратном способе клинически результативной селективной фотообработки живой биоткани для целей ее модификации, в том числе удаления, особенно в случаях, связанных с повышенными требованиями к косметическому результату.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является создание такого способа фотообработки, при котором возможно получение радикального клинического результата атравматично и менее затратно по сравнению с селективным фототермолизом.
Настоящее изобретение основано на открытии, заключающемся в том, что при определенных условиях в живой хромофоросодержащей биоткани при ее облучении световым излучением может индуцироваться апоптоз жизненно значимых клеток этой биоткани - форма «мягкой» физиологически естественной смерти клеток, при которой клетки активно участвуют в своем уничтожении. Процесс апоптотической смерти клеток, в отличие от некроза при деструкции ткани, проходит без воспаления. Таким образом, становится осуществимой такая фотообработка живой биоткани, при которой модификация, в том числе удаление ее определенных частей может происходить атравматично.
В соответствии со способом, раскрываемым в настоящем изобретении биоткань, содержащая определенную часть с хромофором, облучается световым излучением с длиной волны от 500 нм до 2500 нм, с плотностью энергии, недостаточной для деструкции, но достаточной для индуцирования апоптоза клеток этой части биоткани. Отношение апоптозоиндуцирующей плотности мощности светового излучения к деструктивной включает диапазон от 45% до 90%. Отношение апоптозоиндуцирующей длительности импульсов к деструктивной включает диапазон от 10% до 90%, в зависимости от времени термической релаксации биоткани.
В соответствии с другими способами, раскрываемыми в настоящем изобретении, биоткань облучают для целей ингибирования роста нежелательных волос, удаления сосудистых дефектов и пигментных пятен кожи, ремоделирования кожи, редукции сальных желез при акне, удаления новообразований, редукции, в т.ч. удаления гипертрофических и келоидных рубцов с плотностью энергии недостаточной для деструкции, но достаточной для индуцирования апоптоза клеток этих частей биоткани.
Поскольку признаки воспаления при светоиндуцированном апоптозе отсутствуют, то раскрываемые в настоящем изобретении способы фотообработки позволяют осуществлять модификацию, в т.ч. удаление биоткани атравматично, без косметически неприемлемых осложнений.
Краткое описание фигур
Фиг.1 - зависимость температуры T апоптоза и деструкции от длительности изотермической экспозиции te. Указанная стрелкой заштрихованная область соответствует степени термоповреждения Ω=0,05-0,1 (апоптоз); указанная стрелкой штриховая линия соответствует степени термоповреждения Ω=1 (деструкция).
Фиг.2 - зависимость отношения Pa/Pd апоптоиндуцирующей плотности мощности Pa к деструктивной плотности мощности Pd от длительности импульсов светового излучения tp. Указанная стрелкой заштрихованная область, соответствует степени термоповреждения при апоптозе Ωa=0,05-0,1.
Фиг.3 - зависимость отношения tpа/tpd апоптозоиндуцирующей длительности импульсов tpа к деструктивной длительности импульсов tpd от времени термической релаксации tr. Указанные стрелками области, соответствуют степени термоповреждения при апоптозе Ωа=0,05-0,1: заштрихованная область в верхней части графика для «коротких» импульсов tpd/tr<10-1, заштрихованная область в нижней части графика для «длинных» импульсов tpd/tr>10, область между верхней и нижней заштрихованными областями для импульсов, длительностью порядка времени термической релаксации 10-1<tpd/tr<10).
Подробное раскрытие изобретения
Поглощенная в хромофоре энергия светового излучения порождает ряд стрессовых факторов для клеток. Возможна пластическая деформация клеток упругой акустической волной, распространяющейся от хромофора к клеткам при фотомеханическом преобразовании поглощенной энергии. Фотохимическое преобразование может привести к появлению свободных радикалов, или, например, к нарушению связей в ДНК при УФ облучении. С точки зрения настоящего изобретения особый интерес представляет тепловой стрессовый фактор, доминирующий при длине волны светового излучения, превышающей 500 нм и обусловленный теплопередачей от хромофора к клеткам при фототермическом преобразовании поглощенной в хромофоре энергии. В области сублетальных, т.е. потенциально, но не обязательно деструктивных, температур, существует определенный диапазон температур, при которых апоптотическая смерть превалирует над коагуляционной (N.P. Matylevitch et al, "Apoptosis and Accidental Cell Death in Cultured Human Keratinocytes After Thermal Injury", American Journal of Pathology 1998, 153:567-577, H.-K.B.Dihn et al, "Gene expression profiling of the response to thermal injury in human cells", Physiol Genomics 2001, 7:3-13), при наличии соответствующих физиологических регулирующих факторов в самой биоткани.
Идея, послужившая основанием для настоящего изобретения заключается в том, что световое излучение, при определенных оптических характеристиках может служить индуктором апоптоза, поскольку апоптозоиндуцирующая сублетальная температура может быть обусловлена теплом, выделившемся при фототермическом преобразовании энергии светового излучения, поглощенного в хромофорах этой биоткани.
Значения температуры, при которых преимущественно происходит термокоагуляция, составляют от около 50°С при температурных экспозициях около 100 с и выше 100°С при снижении экспозиции до микросекундного диапазона (D. Simanovski et al, "Cellular tolerance to pulsed heating", SPIE Proc, BIOS 2005, v.5695, pp. 1-6). С точки зрения настоящего изобретения, полный термонекроз и апоптоз, должны быть разделены достаточно широким температурным диапазоном, при наличии в клетках соответствующих физиологических механизмов. В этом случае возможна реализации преимущественного апоптоза без существенной термокоагуляции, т.е. степень термокоагуляции для апоптоиндуцирующих температур не должна превышать 10%. Например, изотермическая экспозиция кератиноцитов длительностью 1 с при температуре около 64°С приводит к их термокоагуляции. Апоптоз же индуцируется преимущественно при достижении температуры 56-58°С при той же экспозиции. Исходя из экспериментальных данных, аппроксимированных решениями уравнения Аррениуса:
(I)
где:
E0 - энергия активации коагуляции (ДжМ-1);
R - универсальная газовая постоянная (ДжМ-1K-1);
А - фактор частоты (с-1);
te - длительность температурной экспозиции (с);
T(t) - температура биоткани (°K);
Ω - степень термоповреждения (доля);
в изотермическом приближении и представленными на Фиг.1 и в Таблице 1, соответствует область (указанная стрелкой, заштрихованная на Фиг.1) с несущественной термокоагуляцией в пределах значений Ω от 5·10-2 до 10-1, в которой концентрация коагулированных клеток составляет от 5% до 10% соответственно. Апоптозоиндуцирующие температуры включают диапазон от 43°С до 145°С при соответствующих временах температурной экспозиции te, обеспечивающих сублетальный характер стресса. Приближение «изотермичности», в данном случае, означает, что во время экспозиции температуру (т.е. воздействие тепла на кератиноциты) можно считать постоянной.
| Таблица 1 Значения температур T, приводящих к степени термоповреждения Ω=0,05-0,1 (апоптоз) и Ω=1 (деструкция) в зависимости от длительности изотермической экспозиции te |
|||||||
| te, с | Ω, доля | ||||||
| 1,0 | 0,1 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | 0,06 | 0,05 | |
| 10-10 | 145,5 | 135,6 | 135,2 | 134,7 | 134,2 | 133,5 | 132,8 |
| 10-9 | 135,6 | 126,2 | 125,8 | 125,3 | 124,8 | 124,2 | 123,4 |
| 10-8 | 126,2 | 117,2 | 116,8 | 116,3 | 115,8 | 115,2 | 114,5 |
| 10-7 | 117,2 | 108,6 | 108,2 | 107,7 | 107,3 | 106,7 | 106,0 |
| 10-6 | 108,6 | 100,3 | 99,9 | 99,5 | 99,1 | 98,5 | 97,9 |
| 10-5 | 100,3 | 92,4 | 92,1 | 91,7 | 91,2 | 90,7 | 90,1 |
| 10-4 | 92,4 | 84,8 | 84,5 | 84,1 | 83,7 | 83,2 | 82,6 |
| 10-3 | 84,8 | 77,6 | 77,2 | 76,9 | 76,5 | 76,0 | 75,4 |
| 10-2 | 77,6 | 70,6 | 70,3 | 69,9 | 69,5 | 69,1 | 68,5 |
| 10-1 | 70,6 | 63,9 | 63,6 | 63,3 | 62,9 | 62,4 | 61,9 |
| 1 | 63,9 | 57,4 | 57,2 | 56,8 | 56,5 | 56,0 | 55,6 |
| 10 | 57,4 | 51,2 | 51,0 | 50,6 | 50,3 | 49,9 | 49,4 |
| 102 | 51,2 | 45,3 | 45,0 | 44,7 | 44,4 | 44,0 | 43,5 |
При меньшей степени термокоагуляции доминирует повышенная активность протеинов теплового шока - молекул-шаперонов, концентрация которых в подверженных умеренному тепловому стрессу клетках составляет около 5-10%. Благодаря активности шаперонов жизнедеятельность клетки в случае умеренного теплового стресса восстанавливается (J.T. Beckham et al, "Assessment of Cellular Response to Thermal Laser Injury Through Bioluminescence Imaging of Heat Shock Protein 70", Photochemistry and Photobiology 2004, 79:76-85). Возможно также старение клетки с остановкой развития (C.Soti et al, "Apoptosis, necrosis and cellular senescence: chaperone occupancy as a potential switch", Aging Cell 2003, 2:39-45), но не ее апоптоз.
Температура биоткани, а значит и степень термокоагуляции биоткани при фототермическом преобразовании зависит от значений плотности мощности (Вт/см2) и длительности импульса (с) светового излучения. С точки зрения настоящего изобретения особый интерес представляет сравнение апоптозоиндуцирующих и деструктивных плотности мощности и длительности импульсов светового излучения. В общем случае значение плотности мощности может меняться за время импульса из-за характерных для того или иного типа светового источника изменений мощности, обусловленных особенностями генерации. В этом случае следует говорить о мгновенной мощности, т.е. мощности в данный момент времени. Например, значение мгновенной мощности может линейно расти от нуля в начале и до максимума к концу импульса, формируя пилообразные импульсы. Другой случай, когда мгновенная мощность максимальна в начале импульса и спадает до нуля к концу, как в случае свечения ламп-вспышек, питающихся от конденсаторов. Тем не менее, на практике любая форма импульса аппроксимируется прямоугольной, с некоторым эффективным или усредненным значением мощности, постоянным во время импульса, если речь не идет о специальных задачах, касающихся особенностей фототермического преобразования светового излучения, имеющего ту или иную заданную форму импульсов. В случае прямоугольных импульсов плотность мощности и длительность импульсов определяют плотность энергии светового излучения следующим выражением:
Е=P*tp\tab\tab\tab\tab(II)
где:
Е - плотность энергии светового излучения (Дж/cм2);
P - плотность мощности светового излучения (Вт/cм2);
tp - длительность импульса светового излучения (с);
Можно сравнить апоптоиндуцирующие и деструктивные значения плотности мощности и длительности прямоугольных импульсов, решив уравнение Аррениуса для случаев полного термоповреждения (при Ω=1) и для апоптоиндуцирующей области ( Ω=5·10-2-10-1). Зависимость температуры биоткани от мощности и длительности прямоугольного импульса светового излучения при фототермическом преобразовании энергии известна из решений уравнений распространения света и теплопереноса и может быть представлена в следующем обобщенном виде:
| T = T0 + КPtp[1-exp(-tp/tr)][tp/tr]-1 | (III) |
где
tp, P - определены выше;
tr - время термической релаксации биоткани (с), определяемое выражением tr≅d2/kα, в котором d - характеристический размер хромофоросодержащей части биоткани (см), α - коэффициент термодиффузии биоткани (см2с-1), k - геометрический фактор; импульсы светового излучения считаются «длинными» при tp ≫ tr и «короткими» при tp ≪ tr;
К - коэффициент (°Ксм2/Дж), зависящий от оптических и геометрических параметров биоткани;
T0 -физиологически нормальная температура биоткани (°K).
Таким образом, отношение апоптозоиндуцирующих и деструктивных плотностей мощностей при данной длительности импульсов будет определяться следующим выражением:
| Pa/Pd ≈ {[E0/(Rln(Atp/ Ωa))]-T0}/{E0/(Rln(Atp/ Ωd))]-T0} | (IV) |
где:
Pa - апоптозоиндуцирующая плотность мощности (Вт/см2)
Pd - деструктивная плотность мощности (Вт/см2);
Ωa - степень термоповреждения при апоптозе (доля);
Ωd - степень термоповреждения при деструкции (доля),
обычно принимается Ωd=1;
E0, R, А, tp, E0 - определены выше.
На Фиг.2 и в Таблице 2 представлены значения отношения плотностей мощности Pa/Pd при Ωа=5·10-2-10-1 (указанная стрелкой заштрихованная область на Фиг.2) в зависимости от заданных длительностей импульсов, откуда видно, что отношение апоптозоиндуцирующей и деструктивной мощностей падает от 90% до 45% с увеличением длительности импульсов. В этом приближении отношение Pa/Pd не зависит от соотношения длительности импульсов и времени термической релаксации биоткани. Таким образом, апоптозоиндуцирующая и деструктивная плотности мощности отделены достаточно широкими, с точки зрения практических применений, интервалами значений.
| Таблица 2 Значения отношений Pa/Pd апоптоиндуцирующей плотности мощности Pa к деструктивной плотности мощности Pd в зависимости от длительностей импульсов tp для разных значений степени термоповреждения при апоптозе Ωa |
||||||
| tp, с | Ωa, доля | |||||
| 0,1 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | 0,06 | 0,05 | |
| 10-10 | 0,909 | 0,905 | 0,900 | 0,895 | 0,889 | 0,882 |
| 10-9 | 0,904 | 0,900 | 0,895 | 0,890 | 0,884 | 0,876 |
| 10-8 | 0,899 | 0,894 | 0,889 | 0,884 | 0,877 | 0,870 |
| 10-7 | 0,892 | 0,888 | 0,882 | 0,876 | 0,869 | 0,861 |
| 10-6 | 0,885 | 0,880 | 0,874 | 0,867 | 0,860 | 0,851 |
| 10-5 | 0,875 | 0,870 | 0,863 | 0,856 | 0,848 | 0,839 |
| 10-4 | 0,863 | 0,857 | 0,850 | 0,843 | 0,834 | 0,823 |
| 10-3 | 0,848 | 0,841 | 0,834 | 0,825 | 0,815 | 0,804 |
| 10-2 | 0,828 | 0,820 | 0,812 | 0,802 | 0,791 | 0,778 |
| 10-1 | 0,800 | 0,791 | 0,781 | 0,777 | 0,757 | 0,742 |
| 1 | 0,760 | 0,750 | 0,737 | 0,724 | 0,708 | 0,690 |
| 10 | 0,696 | 0,683 | 0,668 | 0,650 | 0,631 | 0,607 |
| 102 | 0,580 | 0,561 | 0,540 | 0,516 | 0,489 | 0,457 |
Отношение апоптозоиндуцирующих и деструктивных длительностей импульсов для данной плотности мощности светового излучения будет определяться следующими выражениями:
в случае «длинных» импульсов:
| tpa/tpd ≈ Ωa/ Ωd | (V) и |
в случае «коротких» импульсов:
tpa/tpd≈{[E0/(Rln(Atpa/2 Ωa))]-T0}/{E0/(Rln(Atpd/2 Ωd))]-T0} (VI)
где:
tpa - длительность импульсов при апоптозе (с);
tpd - длительность импульсов при полной деструкции (с);
E0, R, T0, A, Ωa, Ωd - определены выше.
В большинстве практических применений длительности импульсов соотносят с временем термической релаксации, поэтому на Фиг.3 и Табл.3 представлены значения отношения длительностей импульсов tpa/tpd в зависимости от времени термической релаксации tr при Ωа = 5·10-2-10-1 для «коротких» (tpd/tr < 10-1, указанная стрелкой заштрихованная область в верхней части графика Фиг.3) и «длинных» (tpd/tr > 10, указанная стрелкой заштрихованная область в нижней части графика Фиг.3) импульсов. Как видно из Фиг.3 и Таблице 3, отношение tpa/tpd сильно зависит от соотношения длительности импульсов tpd и времени термической релаксации tr. Апоптозоиндуцирующие длительности импульсов составляют от 5-10% до 75-90% от деструктивных при данной плотности мощности светового излучения в области «длинных» и «коротких» импульсов соответственно. Таким образом апоптозоиндуцирующие и деструктивные длительности импульсов также отделены достаточно широкими, с точки зрения практических применений, интервалами значений.
В области «коротких» импульсов апоптоз индуцируется со снижением длительности импульсов при неизменной плотности мощности приблизительно в той же пропорции, что и при снижении мощности при неизменной длительности импульсов (см. Фиг.2 и Таблицу 2) на 10-30%. В области же «длинных» импульсов, чувствительность к изменению мощности по сравнению к изменению длительности импульсов значительно выше. Физически это объясняется тем, что при «длинных» импульсах устанавливается квазистационарный с точки зрения времени тепловой баланс между теплом, выделяющимся при поглощении света в хромофоросодержащей части биоткани и теплом, рассеивающимся в окружающую биоткань. При этом, установившаяся температура зависит преимущественно от мощности, а не от длительности импульса, в отличие от «коротких» импульсов, в случае которых рассеивание тепла в окружающую биоткань отсутствует и температура зависит в равной степени от мощности и от длительности импульса.
«Длинные» импульсы могут быть применимы в тех случаях, когда термодиффузия в окружающую ткань является приемлемой в соответствии с целями фотообработки. Например, при облучении культуры клеток, имеющей расчетное время термической релаксации единицы миллисекунд световыми импульсами длительностью из секундного диапазона, для обеспечения условия изотермичности. Тем не менее, в большинстве случаев фотообработки особый интерес представляют длительности импульсов, не превышающие время термической релаксации более, чем на порядок (указанные стрелками значения tpa/tpd, попадающие между заштрихованными областями графика на Фиг.3).
| Таблица 3 Диапазоны отношений tpа/tpd апоптозоиндуцирующих длительностей импульсов tpа и деструктивных длительностей импульсов tpd, соответствующие степени термоповреждения при апоптозе Ωа=0,05-0,1, в зависимости от времени термической релаксации tr при разных соотношениях деструктивной длительности импульса tpd с временем термической релаксации tr |
||||||||
| tpd/tr | tr, с | |||||||
| 10-5 | 10-4 | 10-3 | 10-2 | 10-1 | 1 | 10 | 100 | |
| < 10-1 | 0,91-0,86 | 0,9-0,85 | 0,89-0,84 | 0,88-0,82 | 0,87-0,8 | 0,86-0,77 | 0,85-0,73 | 0,84-0,68 |
| 10-1-10 | 0,86-0,1 | 0,85-0,1 | 0,84-0,1 | 0,82-0,1 | 0,8-0,1 | 0,77-0,1 | 0,73-0,1 | 0,68-0,1 |
| > 10 | 0,05-0,1 | |||||||
Таким образом, учитывая, что произведение плотности мощности и длительности импульсов определяет плотность энергии светового излучения можно сделать вывод о том, что апоптозоиндуцирующая плотность энергии светового излучения при фотообработке может составлять от 10% до 90% плотности энергии, вызывающей деструкцию ткани, обусловленную термонекрозом.
В клинической практике фотообработки, во многом связанной с индивидуальными особенностями патологий, невозможно с необходимой точностью теоретически предсказать требуемые параметры светового излучения. Поэтому, как правило, следуют оценочным диапазонам параметров и затем, после точечных тест-облучений, устанавливают соответствующие для выбранного типа обработки и конечных целей параметры светового излучения. С точки зрения реализации настоящего изобретения на практике, в качестве критерия для выбора необходимой плотности мощности могут быть использованы известные клинические признаки, характерные для реакции живой биоткани на летальное повреждение, например, отек, эритема. Для получения светоиндуцированного апоптоза в соответствии с настоящим изобретением плотность энергии, т.е. плотность мощности и/или длительность импульсов должны быть снижены до исчезновения этих признаков. Затем необходимо дополнительно либо снизить плотность мощности, в пределах 10-55%, при неизменной длительности импульсов в соответствии с Фиг.2 и Таблицей 2, либо снизить длительность импульсов на 10-95% при неизменной плотности мощности в соответствии с Фиг. 3 и Таблицей 3.
Соотношения апоптозоиндуцирующих и деструктивных температур, плотностей мощности и длительностей импульсов для разных типов биоткани и клеток могут отличаться. Эти отличия обусловлены характером температурной чувствительности, отражающемся в т.ч. и на значениях фактора частоты А и энергии активации коагуляции Е0, которые могут принимать значения в диапазонах 105-106 ДжМ-1 и 1040-10105 с-1, соответственно (J.Pearce, S. Thomsen, "Rate process analysis of thermal damage", Optical-Thermal Response of Laser Irradiated Tissue, A. J. Welsh and MJC van Gemert, eds., Plenum, New York, 1995, pp. 561-606), в зависимости от типа биоткани. Однако закономерность останется той же и служит критерием оценки того отличия, которое существует в значениях мощности и длительности импульсов светового излучения, обеспечивающих фототермолиз и светоиндуцированный апоптоз.
Поскольку температура является только одним из физических факторов, приводящих к индуцированию апоптоза, и существуют другие потенциально апоптозоиндуцирующие факторы - химические или механические, проявляющиеся при фотохимическом или фотомеханическом взаимодействия светового излучения с биотканью, то раскрываемый в настоящем изобретении способ светового индуцирования апоптоза может быть соответствующим образом расширен с учетом этих факторов. Светоиндуцированный апоптоз возможен во всем спектральном диапазоне, используемом для селективной фотообработки живой биоткани.
С точки зрения изменений в биоткани сразу после облучения, апоптоз, в отличие от некроза, в большинстве случаев известными методами не фиксируется, т.е. ткань остается такой же, что и до облучения. Процесс апоптотической клеточной гибели проявляется спустя часы после облучения и может продолжаться недели.
Для оперативного неинвазивного мониторинга апоптоза может быть использовано высокочастотное 40-100 МГц ультразвуковое сканирование высокого разрешения (G.Czarnota et al, "Ultrasound Imaging of Apoptosis", Methods in Molecular Biology, v. 203, 2002, pp. 257-277, G.Czarnota et al," Ultrasound imaging of apoptosis: high-resolution non-invasive monitoring of programmed cell death in vitro, in situ and in vivo", Br J Cancer. 1999 Oct; 81(3):520-527). Апоптоз характеризуется серией специфических морфологических изменений клетки, отличных от некроза, и в несколько раз повышающих интенсивность рассеяния ультразвука и эхогенность, как по сравнению с нормальной биотканью, так и по сравнению с некротической. Следовательно, появление на УЗ-изображении биоткани участков с увеличивающейся диффузной яркостью при снижении энергетических параметров светового излучения от летальных к сублетальным означает, с наибольшей степенью вероятности, инициирование апоптоза, если при этом не ожидаются какие-либо другие изменения биоткани, обычно приводящие к повышению интенсивности УЗ рассеяния. Глубина такого ультразвукового сканирования обычно ограничена 3-5 мм, однако часто этого вполне достаточно, например, для дерматологических и косметологических применений.
Облучение биоткани может осуществляться не только моноимпульсным, но и мультиимпульсными режимами, используемыми для предотвращения нежелательного нагрева не подлежащих воздействию, но попадающих в поле облучения, частей биоткани с конкурирующими хромофорами.
Рассматриваемый в настоящем изобретении спектральный диапазон светового излучения имеет верхний предел с длиной волны 2500 нм из-за сильного поглощения внутритканевой водой выше этого значения, что соответственно ограничивает селективность воздействия. Тем не менее, не исключено появление задач, требующих фотообработки, вызывающей индукцию апоптоза на глубину, оцениваемую одним или несколькими клеточными слоями, например, при поверхностном воздействии на культуры клеток эрбиевым (2900 нм) или СО2 (10600 нм) лазерами. Не существует принципиальных причин, по которым настоящее изобретение не могло быть применено и в этих случаях.
Облучение биоткани может производиться как интерстициально, так и чресповерхностно. Интерстициальное, в том числе внутрисосудистое, облучение целесообразно при глубокой локализации подлежащих воздействию клеток, например, адипоцитов жировой ткани, остеобластов костной ткани или клеток крови. Интерстициальное облучение может производится с использованием тонких световодов , в том числе и в упрочняющей металлической оболочке, вводимых в биоткань с помощью инъекторов, подобно введению игл. Если подлежащая воздействию биоткань локализована неглубоко, как, например, базальный слой кожи или ограничена оптически прозрачной частью биоткани, как, например, стекловидное тело глаза, то целесообразно (в случаях, когда это технически возможно) производить чресповерхностное облучение. Понятие чресповерхностного облучения по настоящему изобретению включает также облучение через поверхность внутренних полостей, например при эндоскопических вмешательствах с использованием соответствующих технических средств.
При чресповерхностном облучения может оказаться необходимым отвод тепла с поверхности, через которую производят облучение, например, при недостаточно сильном поглощении хромофоров. Теплоотвод может производиться разными способами, например, обдувом холодным воздухом, нанесением на поверхность биоткани быстроиспаряющегося хладоагента, в том числе и в форме аэрозоля, контактированием с биотканью тонкой оптически прозрачной пластины из материала с относительно высокой теплопроводностью, например сапфира, при необходимости принудительно охлаждаемой, например, термоэлектрическим элементом, хладоагентами или за счет обдува потоком газа. Эта пластину прикладывают к поверхности кожи и через нее пропускают световое излучение в биоткань во время облучения. Для улучшения оптического и термического контакта между поверхностью биоткани и пластиной, поверхность биоткани либо пластина могут увлажняться оптически прозрачной жидкостью или гелем. Эта пластина, в тех случаях, например, когда гемоглобин оказывается конкурирующим хромофором, может прикладываться с некоторым давлением на биоткань для достижения эффекта компрессии, при котором кровь вытесняется из сосудов, находящихся в зоне облучения. Эта пластина, при согласованных с биотканью коэффициентах преломления и рассеяния, может также служить для выведения обратно рассеянного излучения из биоткани. Будучи выбранной достаточно тонкой, эта же пластина, при необходимости, может служить для ввода части отраженного излучения обратно в биоткань за счет полного внутреннего отражения на внутренней грани.
Во многих случаях, особенно при фотообработке биоткани, содержащей циклично развивающие клетки или клеточные структуры, может потребоваться проведение многократных сеансов облучений одной и той же части биоткани. В этом случае, при выборе режима лительного лечения, необходимо учитывать продолжительность цикла развития этих клеток или структур. Необходимо также учитывать продолжительность процесса апоптотической гибели, которая может составлять от дней до недель.
Хромофоры по настоящему изобретению могут включать как натуральные, так и искусственные. Примерами натуральных, естественно вырабатываемых в этой части биоткани хромофоров, являются меланин, гемоглобин, вода, липиды, протеин, ДНК, цитохромы. Исскуственные хромофоры, вводятся в ткань извне. Искусственными хромофорами могут быть, например, растворы красителей, суспензии пигментов, наночастиц. Эти хромофоры могут локализоваться как внутри, так и вне клеток, подлежащих воздействию в соответствии с целями фотообработки.
В качестве источников светового излучения по настоящему изобретению могут быть использованы различные типы когерентных и некогерентных излучателей: лазеров, светоизлучающих диодов и ламп видимого и инфракрасного диапазонов. Выбор того или иного типа светового источника обусловлен длиной или диапазоном длин волн, соответствующим хромофорам биоткани, длительностью импульсов и мощностью, необходимыми для достижения результатов фотообработки за счет апоптоза. Могут быть использованы такие лазеры как, например, аргоновые (515 нм), калий-титан-фосфатные КТР (532 нм), на красителях (575-610 нм), рубиновые (694 нм), александритовые (755 нм), диодные (810-1050 нм), неодимовые (1064 нм), гольмиевые (2100 нм) и другие известные типы лазеров непрерывной, свободной генерации и модулированной добротности. Лампы, в отличие от лазеров, являются широкополосными источниками света. Необходимый диапазон длин волн может быть получен фильтрацией светового излучения ксеноновых, ртутных, галогенных и других известных типов ламп, способных после фильтрации обеспечить необходимые энергетические характеристики светового излучения. Могут быть использованы одиночные, точечные источники, а также линейки и матрицы из них.
Фотообработка с использованием индуцированного апоптоза клеток части живой биоткани может сопровождаться стимулированной биологической активностью других компонентов этой части биоткани через обусловленную апоптозом экспрессию цитокинов, таких, например, как TGF-β, PDGF, FGF, IL-1β, TNF-α. Раскрываемый способ фотообработки с индуцированием апоптоза может быть использован для различных целей, включающих эпиляцию и ингибирование роста нежелательных волос, ремоделирование кожи, сосудов, костной и хрящевой ткани, удаление сосудистых дефектов, контроль рубцевания, в т.ч. ингибирование роста гипертрофических рубцов и келоидов, удаление жировой ткани и сальных желез при акне, удаление новообразований кожи, в т.ч. обусловленных дисбалансом в апоптозе и пролиферации клеток, в т.ч. за счет апоптоза васкулярных клеток кровеносных сосудов, питающих эти новообразований. Настоящее изобретение может применяться при обработке тканей растительного происхождения и микроорганизмов, культур клеток живой биоткани, в том числе в сканирующей лазерной микроскопии.
Отличие способа по настоящему изобретению от способов, основанных на селективной фотодеструкции, состоит в возможности достижения клинически результативной «мягкой» атравматичной модификации, в том числе удаления, определенной части биоткани без характерной для ранее известных способов воспалительной реакции и обусловленных этой реакцией побочных эффектов и осложнений. Отсутствие осложнений и побочных эффектов также снижает совокупную стоимость лечения, в т.ч. за счет экономии потерь рабочего времени работоспособными пациентами. Поскольку, для светового индуцирования апоптоза требуется на 10-90% меньше световой энергии, чем при фотодеструкции, а следовательно мощность световых источников и затраты на их производство будут ниже, то снижается стоимость оборудования, расходы на его эксплуатацию и, соответственно стоимость лечения.
Примеры осуществления изобретения
Нижеприведенные примеры не носят ограничительного характера, а предназначены для демонстрации выполнения изобретения.
Пример 1. Ингибирование роста, в т.ч. удаление нежелательных волос
Апоптоз является центральным элементом, определяющим цикличность в эволюции фолликула, поскольку запрограммированно запускается в определенное время роста, перебрасывая фолликул из фазы роста в стадию покоя. В соответствие с настоящим изобретением посредством неповреждающего «мягкого» внешнего светового воздействия может быть индуцирован апоптоз жизненно значимых клеток фолликула, включающих кератиноциты эпителия и васкулярные клетки питающих микрососудов, приводящий к атрофии фолликула или, по крайней мере, преждевременной регрессии анагенного фолликула в стадию катагена. Преждевременное с точки зрения нормального развития фолликула и управляемое циклическое переключение анагенного фолликула в стадию катагена позволяет ингибировать развитие фолликула, что соответствует целям контроля за ростом нежелательных волос. В отличие от известных способов фотоэпиляции за счет деструкции, в настоящем изобретении удаление жизненно значимых клеток и субструктур происходит за счет их физиологически естественной атравматичной гибели.
Был собран макет устройства, состоящий из головки, включающей низковольтную 15В/10А кварцевую галогенную лампу (OSRAM), интегрированную в эллипсоидальный рефлектор, покрытый отражающей золотой пленкой и фокусирующий световое излучение через тонкую кварцевую пластину. Между этой кварцевой пластиной и лампой устанавливались фильтры, отсекающие коротковолновую и длинноволновую части спектра таким образом, чтобы обеспечить спектральную полосу от 500 нм до 1200 нм, в которой поглощение основного хромофора фолликула - меланина волосяного стержня максимально. Управление лампой обеспечивалось источником питания и таймером для установки длительности импульса от 0,5 до 3 сек.
Облучение производилось на фронтальной части голени с типом кожи II-III по Фицпатрику и цветом волос от коричневого до пепельно-коричневого с плотностью волос 13 шт/см2. За несколько минут до облучения выбривался участок площадью 20 см х 4,5 см таким образом, чтобы волосы выступали на 0,5-1 мм над поверхностью кожи. Облучению подвергался участок 16 см х 4,5 см. Остальной участок (4 см х 4,5 см) не подвергался фотообработке и служил для контроля. Облучаемый участок в свою очередь был поделен на 4 квадранта размером 4 см х 4,5 см. На двух соседних квадрантах производилось однократное облучение, на третьем - двукратное, на четвертом - трехкратное. Промежуток времени между последующими многократными облучениями был выбран 1 месяц. Непосредственно до облучения кожа размечалась красным маркером и увлажнялась водой. Головка при облучении плотно прикладывалась кварцевой пластиной на поверхность кожи с небольшим давлением. Для уточнения необходимых параметров светового излучения производились пробные облучения. Показателем ограничения энергии служил признак термоповреждения фолликула - перифолликулярная эдема и выпадение волосяного стержня с внутренней оболочкой фолликула при легком вытягивании пинцетом сразу после облучения. На одном из квадрантов, предназначенных для однократного облучения плотность энергии и время экспозиции устанавливались таким образом, чтобы получить перифолликулярную эдему, т.е. термоповреждение фолликула сразу после облучения. Для данного типа волос и данного участка кожи пороговая плотность мощности при котором проявлялся перифолликулярный отек составил около 40 Вт/см2 при длительности импульса 1 с. На остальных участках прооизводилось облучение с плотностью мощности, меньшей на 25% при той же длительности импульсов, т.е. 30 Вт/см2, в соответствии с Фиг. 2 и Таблицей 2. После установки необходимых параметров светового излучения весь участок кожи подвергался однократному облучению.
Через несколько дней выявилось слабое пруриго на облученном участке. Волосы на облученном и контрольном участке стали появляться одновременно. Однако через 1,5-2 недели стало наблюдаться массовое выпадение волос на облученном участке и разница между контрольным и облученным участками стала визуально очевидной. Выпадающие волосы были лишены луковиц и их появление на поверхности было обусловлено не столько ростом, сколько вытеснением волосяных «пеньков» из сокращающихся фолликулов. Через 4 недели на контрольном участке выросло до 60% волос, в то время как на облученных участках выросло менее 20% волос. С течением времени эта разница сократилась, но к 18 неделе стабилизировалась на уровне 100% и 80% соответственно. К 28 неделе, т.е. по прошествие 6 месяцев после фотообработки, существенных изменений между контролем и обработанным участком не наблюдалось. Если учесть, что цикл роста волос на голени составляет в среднем от 3 до 6 месяцев, то можно сделать вывод, что 20% фолликулов погибло или, по крайней мере, их активность была остановлена на долгое время. Если далее учесть, что из всех волос на голени в любой момент времени около 20% находится в анагене, то можно сделать также вывод о том, что эти погибшие или остановленные фолликулы являлись анагенными. Плотность вновь растущих волос через 5 месяцев после двукратного облучения снизилась до 60%, через 4 месяца после трехкратного облучения - до 50%, через 3 месяца после четырехкратного - до 40%.
Был также использован диодный лазер с длиной волны 810 нм, мощностью до 90 Вт, длительностью импульсов от 0,1 с до 1 с и диаметром светового пятна 5 мм, обеспечивающим максимальную плотность мощности до 450 Вт/см2.
За несколько минут до облучения выбривался участок площадью 22 см х 4 см с плотностью волос 13 шт/см2 таким образом, чтобы волосы выступали на 0,5-1 мм над поверхностью кожи. Облучению подвергался участок 20 см х 4 см. Остальной участок (2 см х 4 см) не подвергался фотообработке и служил для контроля. Облучаемый участок в свою очередь был поделен на 10 квадрантов размером 4 см х 2 см. Средний диаметр волос составлял около 70 микрон, с расчетным временем термической релаксации фолликулов около 0,1 секунды. Облучение производилось через нанесенный на кожу предварительно охлажденный оптически прозрачный гель (обычно используемый при УЗ сканировании).
Пороговая плотность мощности, при которой проявлялся перифолликулярный отек составил около 60 Вт/см2 при длительности импульса 1 с. На 5 из 10 квадрантов производилось однократное облучение с плотностью мощности 60 Вт/см2, 50 Вт/см2, 45 Вт/см2, 40 Вт/см2 и 35 Вт/см2 при фиксированной длительности импульсов 1 с. На остальных 5 квадрантах производилось однократное облучение с длительностью импульсов 1 с, 0,9 с, 0,7 с, 0,4 с, 0,1 с, при фиксированной плотностью мощности 60 Вт/см2.
Снижение плотности мощности ниже 40 Дж/см2 и длительности импульсов ниже 0,4 с оказалось клинически значимым с точки зрения плотности вновь растущих волос, которая приближалась к контрольной.
Заданный эффект по показателю достоверности отличия от контроля наблюдался в диапазоне длин волн от 500 нм до 1200 нм при значениях плотности мощности от 80% вплоть до 70% и длительности импульсов от 80% вплоть до 50% от деструктивных значений плотности мощности и длительности импульсов соответственно.
Пример 2. Удаление сосудистых дефектов кожи
Апоптоз васкулярных клеток, т.е. клеток эндотелия и гладких мышц сосудов, сопровождается усилением проадгезивных и коагулятивных свойств, приводящих к образованию тромба сосудов. В соответствии с настоящим изобретением, посредством неповреждающего «мягкого» внешнего светового воздействия может быть индуцирован апоптоз васкулярных клеток, приводящий к тромбозу и атрофии сосудов васкулярных патологий, таких, например, как телеангиэктазии, ангиомы, гемангиомы. В отличие от известных способов фотокоагуляции, в настоящем изобретении удаление сосудистых дефектов происходит атравматично.
В макете светового устройства, описанного в вышеупомянутом примере был установлен фильтр для обеспечения спектральной полосы от 500 нм до 1200 нм, в которой достаточно сильно поглощают гемоглобины и вода - основные хромофоры в крови кровеносных сосудов.
Облучение производилось на участке лица с кожей типа II ÷ III по Фицпатрику размером 5 см х 10 см с телеангиоэктазией на щеке в виде сосудов диаметром около 0,5 мм с расчетным временем термической релаксации около 0,5-1 с. Непосредственно до облучения кожа увлажнялась водой. Головка источника света при облучении прикладывалась кварцевой пластиной к коже без давления. Ограничителем потока мощности и длительности экспозиции служила визуальное осветление сосудов, эритема и эдема вдоль сосудов сразу после пробного облучения. Длительность импульсов при этом пробном облучении составила 1 с при плотности мощности в световом пятне около 40 Вт/см2.
Плотность мощности и длительность импульсов были снижены до 40 Вт/см2 при 0,6 с и 28 Вт/см2 при 1 с. Первые признаки визуального осветления и исчезновения сосудов стали заметны через 10 дней после облучения.
Был также использован диодный лазер с длиной волны 810 нм, плотностью мощности 140 Вт/см2 и 100 Вт/см2, при длительности импульсов 0,3 с и 0,5 с, соответственно.
Заданный эффект по показателю достоверности отличия от контроля наблюдался в диапазоне длин волн от 500 нм до 1200 нм при значениях плотности мощности от 80% вплоть до 70% и длительности импульсов от 80% вплоть до 65% от деструктивных значений плотности мощности и длительности импульсов соответственно.
Пример 3. Удаление пигментных пятен
Пигментные пятна характеризуются избыточным содержанием меланина в виде меланосом в кератиноцитах и меланоцитах, обусловленным либо избыточным производством меланина меланоцитами (например, солнечное лентиго, веснушки, кофейные макулы), либо избыточной пролиферацией меланоцитов (например, невусы Оты, монгольские пятна). В соответствии с настоящим изобретением, посредством неповреждающего «мягкого» внешнего светового воздействия может быть индуцирован апоптоз избыточных меланосомосодержащих меланоцитов и кератиноцитов, приводящий к осветлению и редукции пигментации, вплоть удаления пигментного пятна. В отличие от известных способов фотодеструкции пигментных пятен, в настоящем изобретении их удаление происходит атравматично.
В качестве источника светового излучения использовался неодимовый лазер с модулированной добротностью и удвоением частоты с длительностью импульсов 10 наносекунд и длиной волны 532 нм, на которой сильно поглощает меланин - основной хромофор пигментных пятен, содержащийся в меланосомах, размер и расчетное время термической релаксации которых составляет около 1 микрона и 0,5-1 микросекунда соответственно. Облучение производилось на коже типа II-III по Фицпатрику с солнечными лентиго на спине. Ограничителем потока мощности и длительности экспозиции служила эдема и эритема в области пигментного пятна сразу после пробного облучения. Поток мощности при этом пробном облучении составил 500 МВт/см2 при длительности импульсов 10 наносекунд. Плотность мощности была снижена до 450 Вт/см2 при той же длительности импульсов. Облучение проводилось последовательными сеансами через 30 дней каждый. Показатель пигментации пятна измерялся аппаратом Mexameter (Сourage+Khazaka electronic, Германия). Первые признаки осветления стали заметны через 10 дней после второго сеанса.
В вышеприведенном примере пигментное пятно рассматривалось как совокупность термически не связанных друг с другом поглощающих частей биоткани в виде одиночных меланосомосодержащих клеток. При допустимо изотропном распределении меланина и длительностях импульсов, превышающих характерное время диффузии тепла от одной меланосомосодержащей клетки к другой, следует рассматривать пигментное пятно как единую часть биоткани с определенной толщиной и соответствующим временем термической релаксации. В этом случае может быть включен механизм апоптоза других клеток, в том числе васкулярных, локализованных между меланиносодержащими клетками, приводящий к ремоделированию ткани в целом. Данный подход может быть, в принципе, обобщен и на другие подобные случаи соотношения длительности импульсов и характерного времени термодиффузии между поглощающими центрами. С этой точки зрения был использован диодный лазер с длиной волны 810 нм, на которой меланин поглощает слабее, чем на 532 нм, но достаточно сильно для проявления фототермического эффекта. Толщина лентиго не превышала 20 микрон с расчетным временем термической релаксации около 0,01 секунды. Были получены результаты, аналогичные вышеизложенным, при пороговых для деструкции плотности мощности около 150 Вт/см2 при длительности импульсов 0,02 с, далее сниженных до 150 Вт/см2 при 0,015 с и 120 Вт/см2 при 0,02 с.
Заданный эффект по показателю достоверности отличия от контроля наблюдался в диапазоне длин волн от 500 нм до 900 нм при значениях плотности мощности от 90% вплоть до 70% и длительности импульсов от 90% вплоть до 70% от деструктивных значений плотности мощности и длительности импульсов соответственно
Пример 4. Ремоделирование кожи при преждевременном старении
Преждевременное старение кожи обусловлено воздействием ультрафиолетового излучения и других вредных факторов и характеризуется рядом показателей, в том числе преждевременными морщинами и потерей упругости из-за разрушения коллагеновых волокон дермы, неоднородностями пигментации эпидермиса, телеангиэктазией. В соответствии с настоящим изобретением посредством неповреждающего «мягкого» внешнего светового воздействия может быть индуцирован апоптоз кератиноцитов эпидермиса и васкулярных клеток субсосочковой васкулатуры дермы в области базального слоя. Апоптоз кератиноцитов и васкулярных клеток сопровождается экспрессией цитокинов, активирующих фибробласты к коллагеногенезу, ремоделированию матрицы, неоваскуляризации в области верхней дермы и ремоделированию эпидермиса. В отличие от известных способов фотодеструкции пигментных пятен, в настоящем изобретении их удаление происходит атравматично.
Фотообработке подвергался участок фотоповрежденной кожи типа II по Фицпатрику размером 50 мм х 50 мм на лице. Фотообработка проводилась в несколько сеансов с промежутком времени в 2 недели.
Субсосочковая васкулатура дермы и базальные кератиноциты эпидермиса рассматривались либо как совокупность термически не связанных друг с другом одиночных поглощающих кератиноцитов и микрососудов размером порядка 10 микрометров с расчетным временем термической релаксации около 1 мс, либо как единая часть биоткани толщиной около 150-200 мкм с расчетным временем термической релаксации около 500-800 мс, значительно превышающим характерное время термодиффузии от одного кератиноцита к другому и от одного микрососуда к другому. Соответственно выбирались источники светового излучения.
Был использован КТР - лазер с длиной волны 532 нм, на которой сильно поглощает гемоглобин и меланин - основные хромофоры васкулатуры и базальных кератиноцитов на этой длине волны. Непосредственно до облучения кожа увлажнялась водой. Ограничителем потока мощности и длительности экспозиции служила эдема и эритема кожи сразу после пробного облучения. Плотности мощности при этом пробном облучении составила около 4000 Вт/см2 при длительности импульсов 2 мс.
Плотность мощности и длительность импульсов были снижены до 3200 Вт/см2 при 2 мс и 4000 Вт/см2 при 1,5 мс. Упругость кожи и профиль морщин дополнительно контролировались аппаратами Cutometer и Visioscan (Courage+Khazaka, Германия). Первые признаки в улучшении текстуры и пигментации кожи стали заметны после третьего сеанса облучения.
Аналогичные результаты наблюдались при использовании в качестве источника светового излучения макета светового устройства, описанного в вышеупомянутых примерах, в котором был установлен фильтр для обеспечения спектральной полосы от 500 нм до 2500 нм, в которой достаточно сильно поглощает гемоглобин, меланин и вода. Длительность импульсов при пробном облучении составила 1 с при плотности мощности в световом пятне около 15 Вт/см2. Плотность мощности и длительность импульсов были снижены до 10 Вт/см2 при 1 с и 15 Вт/см2 при 0,7 с.
Заданный эффект по показателю достоверности отличия от контроля наблюдался в диапазоне длин волн от 500 нм до 1200 нм при значениях плотности мощности от 80% вплоть до 45% и длительности импульсов от 80% вплоть до 10% от деструктивных значений плотности мощности и длительности импульсов соответственно.
Пример 5. Редукция, в т.ч. удаление сальных желез при акне
Сальные железы при акне характеризуются увеличенным размером и усиленной секрецией кожного жира, приводящей к разрыву волосяного фолликула и воспалению. В соответствии с настоящим изобретением посредством неповреждающего «мягкого» внешнего светового воздействия может быть индуцирован апоптоз себоцитов и васкулярных клеток сальной железы, приводящий к редукции секреции кожного жира и ремоделированию нормальной ткани. В отличие от известных способов фотокоагуляции сальных желез при акне, в настоящем изобретении удаление сосудистых дефектов происходит атравматично.
В качестве источника светового излучения использовался диодный лазер с длиной волны 920 нм, на которой достаточно сильно поглощают липиды - основные хромофоры сальных желез акне.
Облучение производилось на коже типа II-III по Фицпатрику с акне на спине диаметром около 0,3 мм с расчетным временем термической релаксации около 0,5 с. Непосредственно до облучения кожа увлажнялась водой. Ограничителем потока мощности и длительности импульсов служила эдема и эритема кожи в области акне сразу после пробного облучения. Длительность импульсов при этом пробном облучении составила 0,5 с при плотности мощности в световом пятне около 80 Вт/см2.
Плотность мощности и длительность импульсов были снижены до 80 Вт/см2 при 0,3 с и 60 Вт/см2 при 1 с. Первые признаки визуального исчезновения акне стали заметны через 7 дней после облучения.
Аналогичные результаты были получены с использованием макета светового устройства, описанного в вышеупомянутом примерах, в котором был установлен фильтр для обеспечения спектральной полосы 500-1800 нм поглощения гемоглобина/оксигемоглобина и липидов. Плотность мощности и длительность импульсов составляли 30 Вт/см2, 20 Вт/см2 и 1 с, 1,5 с, соответственно.
Заданный эффект по показателю достоверности отличия от контроля наблюдался в диапазоне длин волн от 500 нм до 1800 нм при значениях плотности мощности от 80% вплоть до 45% и длительности импульсов от 80% вплоть до 35% от деструктивных значений плотности мощности и длительности импульсов соответственно.
Пример 6. Удаление новообразований
Рост новообразований при размерах более 1-2 мм3 сопровождается интенсивной неоваскуляризацией по периферии и внутри этих новообразований. Васкулатура новообразования обеспечивает его необходимое питание и представляет собой преимущественно хаотическое переплетение сосудов с плотностью, превышающей от нескольких единиц до нескольких десятков раз плотность сосудов в нормальной ткани. В соответствии с настоящим изобретением посредством неповреждающего «мягкого» внешнего светового воздействия может быть индуцирован апоптоз васкулярных клеток сосудов новообразования, например, бородавки, папилломы, карциномы, псориатической бляшки, приводящий к тромбозу и атрофии этих сосудов с последующей атрофией самого новообразования и ремоделированием нормальной ткани. В случае пигментированных новообразований может быть использовано поглощение в меланине. В отличие от известных способов фотодеструкции, в настоящем изобретении удаление новообразований происходит атравматично.
Фотообработке подвергались бородавки на среднем и указательном пальцах правой руки с кожей типа II по Фицпатрику. Фотообработка проводилась в несколько сеансов с промежутком времени в 2-3 недели.
Васкулатура бородавок рассматривалась либо как совокупность термически не связанных друг с другом одиночных поглощающих микрососудов размером порядка десятков микрон с расчетным временем термической релаксации около 1 мс, либо, как единая часть биоткани толщиной около 2-3 мм с расчетным временем термической релаксации около 50-100 с, значительно превышающим характерное время термодиффузии от одного сосуда к другому. В последнем случае может быть включен механизм апоптоза клеток новообразования, расположенных между микрососудами, приводящий к ремоделированию ткани в целом. Соответственно выбирались источники светового излучения.
Был использован КТР - лазер с длиной волны 532 нм, на которой сильно поглощает гемоглобин крови - основной хромофор васкулатуры в этом спектральном диапазоне. Непосредственно до облучения кожа увлажнялась водой. Ограничителем потока мощности и длительности экспозиции служила эдема и эритема кожи сразу после пробного облучения. Плотности мощности при этом пробном облучении составила около 2500 Вт/см2 при длительности импульсов 2 мс.
Плотность мощности и длительность импульсов были снижены до 2000 Вт/см2 при 2 мс и 2500 Вт/см2 при 1,5 мс. Первые признаки визуального исчезновения бородавок стали заметны после второго сеанса облучения.
Аналогичные результаты наблюдались при использовании в качестве источника светового излучения макета светового устройства, описанного в вышеупомянутых примерах, в котором был установлен фильтр для обеспечения спектральной полосы от 500 нм до 1200 нм, в которой достаточно сильно поглощает гемоглобин крови. Длительность импульсов при пробном облучении составила 20 с при плотности мощности в световом пятне около 5 Вт/см2. Плотность мощности и длительность импульсов были снижены до 3 Вт/см2 при 20 с и 5 Вт/см2 при 12 с.
Заданный эффект по показателю достоверности отличия от контроля наблюдался в диапазоне длин волн от 500 нм до 1200 нм при значениях плотности мощности от 80% вплоть до 55% и длительности импульсов от 80% вплоть до 65% от деструктивных значений плотности мощности и длительности импульсов соответственно.
Пример 7. Редукция, в т.ч. удаление гипертрофических и келоидных рубцов
Развивающиеся гипертрофические и келоидные рубцы характеризуются цветом красного оттенка, от розового до пурпурного, обусловленного питающей капиллярной васкулатурой. В соответствии с настоящим изобретением, посредством неповреждающего «мягкого» внешнего светового воздействия может быть индуцирован апоптоз васкулярных клеток сосудов микроваскулатуры рубцов, приводящий к тромбозу этих сосудов с атрофией рубца. В случае гиперпигментированных рубцов может быть использовано поглощение в меланине. В отличие от известных способов фотодеструкции, в настоящем изобретении редукция гипертрофических и келоидных рубцов происходит атравматично.
Фотообработке подвергался гипертрофический постоперационный рубец размером 2 мм х 50 мм на руке с кожей типа II по Фицпатрику. Фотообработка проводилась в несколько сеансов с промежетком времени в 4 недели. Часть рубца длиной 5 мм использовалась для пробных облучений.
Васкулатура рубцов рассматривалась либо как совокупность термически не связанных друг с другом одиночных поглощающих микрососудов размером порядка десятков микрон с расчетным временем термической релаксации около 1 мс, либо, как единая часть биоткани толщиной около 2 мм с расчетным временем термической релаксации около 50-100 с, значительно превышающим характерное время термодиффузии от одного сосуда к другому. В последнем случае может быть также включен механизм апоптоза фибробластов, расположенных между микрососудами с последующим ремоделированием ткани в целом. Соответственно выбирались источники светового излучения.
Был использован КТР - лазер с длиной волны 532 нм, на которой сильно поглощает гемоглобин крови - основной хромофор васкулатуры в этом спектральном диапазоне. Непосредственно до облучения кожа увлажнялась водой. Ограничителем потока мощности и длительности экспозиции служила эдема и эритема кожи сразу после пробного облучения. Плотности мощности при этом пробном облучении составила около 3000 Вт/см2 при длительности импульсов 2 мс.
Плотность мощности и длительность импульсов были снижены до 2400 Вт/см2 при 2 мс и 3000 Вт/см2 при 1,5 мс. Рубцы, в отличие от нормальной дермы не обладают повышенной эхогенностью, по видимому, в силу неупорядоченности коллагеновых волокон. Первые признаки визуальной редукции рубца стали заметны после третьего сеанса облучения.
Аналогичные результаты наблюдались при использовании в качестве источника светового излучения макета светового устройства, описанного в вышеупомянутых примерах, в котором был установлен фильтр для обеспечения спектральной полосы от 500 нм до 1200 нм, в которой достаточно сильно поглощает гемоглобин крови. Длительность импульсов при пробном облучении составила 20 с при плотности мощности в световом пятне около 4 Вт/см2. Плотность мощности и длительность импульсов были снижены до 2,4 Вт/см2 при 20 с и 4 Вт/см2 при 12 с.
Заданный эффект по показателю достоверности отличия от контроля наблюдался в диапазоне длин волн от 500 нм до 1200 нм при значениях плотности мощности от 85% вплоть до 60% и длительности импульсов от 80% вплоть до 70% от деструктивных значений плотности мощности и длительности импульсов соответственно.
Следует отметить, что при фотообработке на участках, облученных световым излучением с апоптоиндуцирующей плотностью энергии, косметически значимых побочных эффектов и осложнений не наблюдалось. В то же время, при деструктивной для хромофоросодержащих частей плотности энергии, примерно в 80% облучений, наблюдались волдыри и гиперпигментация из-за конкурирующего поглощения части светового излучения в меланиносодержащем базальном слое. Данный результат свидетельствует о том, что использование деструктивных значений плотности энергии с неизбежностью приводит к повреждению эпидермиса при чрескожном облучении и требует в большинстве случаев специальных охлаждающих систем.
Claims (2)
1. Устройство для электрофореза лекарственных веществ, содержащее источник питания, устройство управления, соединительные провода и два накладных электрода, включающие в себя пластину из токопроводящего материала и гидрофильную матерчатую прокладку, отличающееся тем, что накладные электроды выполнены в виде пластмассовых кассет, в каждую из которых последовательно уложены пластина из серебра и гидрофильная матерчатая прокладка, при этом кассета имеет каналы для подпитки прокладки лекарственными веществами в процессе электрофореза.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство управления выполнено в виде единого блока, содержащего потенциометр, миллиамперметр, индикатор контроля работы устройства для электрофореза и выключатель.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005113884/22U RU47234U1 (ru) | 2005-05-05 | 2005-05-05 | Устройство для электрофореза лекарственных веществ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005113884/22U RU47234U1 (ru) | 2005-05-05 | 2005-05-05 | Устройство для электрофореза лекарственных веществ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU47234U1 true RU47234U1 (ru) | 2005-08-27 |
Family
ID=35847024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005113884/22U RU47234U1 (ru) | 2005-05-05 | 2005-05-05 | Устройство для электрофореза лекарственных веществ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU47234U1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2347548C1 (ru) * | 2007-10-17 | 2009-02-27 | Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" им. академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" | Электроды для электрохимической деструкции внутриглазных новообразований и способ их введения |
| RU2375020C1 (ru) * | 2008-08-12 | 2009-12-10 | Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" им. академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" | Электроды для электрохимической деструкции внутриглазных новообразований и способ их введения |
| RU2479327C1 (ru) * | 2012-01-17 | 2013-04-20 | Наиль Зикафович Гафаров | Устройство для электрофореза лекарственных веществ |
-
2005
- 2005-05-05 RU RU2005113884/22U patent/RU47234U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2347548C1 (ru) * | 2007-10-17 | 2009-02-27 | Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" им. академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" | Электроды для электрохимической деструкции внутриглазных новообразований и способ их введения |
| RU2375020C1 (ru) * | 2008-08-12 | 2009-12-10 | Федеральное государственное учреждение "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" им. академика С.Н. Федорова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" | Электроды для электрохимической деструкции внутриглазных новообразований и способ их введения |
| RU2479327C1 (ru) * | 2012-01-17 | 2013-04-20 | Наиль Зикафович Гафаров | Устройство для электрофореза лекарственных веществ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Goldberg | Current trends in intense pulsed light | |
| Negishi et al. | Full‐face photorejuvenation of photodamaged skin by intense pulsed light with integrated contact cooling: initial experiences in Asian patients | |
| US5290273A (en) | Laser treatment method for removing pigement containing lesions from the skin of a living human | |
| Ross et al. | Intense pulsed light and laser treatment of facial telangiectasias and dyspigmentation: some theoretical and practical comparisons | |
| Bjerring et al. | Intense pulsed light source for treatment of small melanocytic nevi and solar lentigines | |
| Dierickx et al. | Visible light treatment of photoaging | |
| Kono et al. | Q‐switched ruby versus long‐pulsed dye laser delivered with compression for treatment of facial lentigines in Asians | |
| US20090069741A1 (en) | Methods And Devices For Fractional Ablation Of Tissue For Substance Delivery | |
| JP2000501016A (ja) | 脱毛の方法および装置 | |
| Boixeda et al. | CO2, argon, and pulsed dye laser treatment of angiofibromas | |
| Lukac et al. | Dual tissue regeneration: Non-ablative resurfacing of soft tissues with FotonaSmooth® mode Er: YAG laser | |
| Huang et al. | Intense pulsed light for the treatment of facial freckles in Asian skin | |
| RU2294223C2 (ru) | Способ фотообработки биоткани с индукцией селективного апоптоза | |
| Maruyama | Hand rejuvenation using standard intense pulsed light (IPL) in Asian patients | |
| Alhallak et al. | The ultimate guide for laser and IPL in the aesthetic field | |
| Fodor et al. | Intense pulsed light for skin rejuvenation, hair removal, and vascular lesions: a patient satisfaction study and review of the literature | |
| RU47234U1 (ru) | Устройство для электрофореза лекарственных веществ | |
| Lee et al. | Lasers in Dermatology: Parameters and Choice | |
| Trelles et al. | Monoline argon laser (514 nm) treatment of benign pigmented lesions with long pulse lengths | |
| Chen et al. | Picosecond Alexandrite Laser With Diffractive Lens Array Combined With Long‐Pulse Alexandrite Laser for the Treatment of Facial Photoaging in Chinese Women: A Retrospective Study | |
| Piccolo et al. | Quick guide to dermoscopy in laser and IPL treatments | |
| Patel | The krypton yellow-green laser for the treatment of facial vascular and pigmented lesions | |
| Bonan et al. | Laser and light-based treatments for pigmented lesions | |
| Wirya et al. | IMPROVEMENT OF EFFICACY AND SAFETY PROFILE IN TREATING MULTIPLE ERUPTIVE KELOIDS USING COMBINATION OF ABLATIVE FRACTIONAL CARBON DIOXIDE (CO2) LASER AND INTRALESIONAL INJECTION OF STEROID SUSPENSION | |
| Visscher | Scars and Ethnicity |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110506 |