Εισαγωγή πεδίου εφαρμογής UVB LED
Με την άνοδο των βαθιών υπεριωδών LED, τα UVA και UVC LED αντικατέστησαν σταδιακά τους παραδοσιακούς λαμπτήρες υδραργύρου και σταδιακά καταλαμβάνουν την αγορά. Ωστόσο, για τον τομέα εφαρμογής των UVB LED, όλοι συνεχίζουν να εξερευνούν και είναι βέβαιο ότι η φωτοθεραπεία είναι μια νέα και προβλέψιμη κατεύθυνση.
Η φωτοθεραπεία είναι μια μέθοδος χρήσης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας για τη δημιουργία φωτός διαφορετικών μηκών κύματος για τη θεραπεία δερματικών παθήσεων [1]. Η συσκευή φωτοθεραπείας με υπεριώδη ακτινοβολία είναι η παλαιότερη συσκευή PUVA. Το 1974, επιστήμονες όπως ο Parrish et al [2] ανέφεραν ότι η ψωρίαση θα μπορούσε να θεραπευτεί με ακτινοβολία υπεριώδους ακτινοβολίας μακρών- κυμάτων μετά από από του στόματος χορήγηση ψωραλένης (Psoralen). Το μύγα στην αλοιφή είναι ότι για να επιτευχθεί ένα καλό θεραπευτικό αποτέλεσμα, πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα βοηθητικό φάρμακο, το ψωραλένιο, και οι παρενέργειες της θεραπείας με PUVA είναι σχετικά μεγάλες, γεγονός που εκδηλώνεται στα προβλήματα των εγκαυμάτων του δέρματος και του υψηλού κινδύνου. καρκίνου κατά τη διάρκεια της θεραπευτικής διαδικασίας. Το 1981, επιστήμονες όπως ο Parrish[3] έδειξαν ότι το υπεριώδες φως 295-313 nm σε μεσαία-κύμα υπεριώδους ακτινοβολίας είναι η πιο αποτελεσματική ζώνη, η UVB κάτω από 295 nm δεν έχει σχεδόν καμία δράση κατά της νόσου και η υπεριώδης ακτίνες μεγαλύτερες από 313 nm έχουν κίνδυνο καρκινογένεσης. Αυτοί οι περιορισμοί έχουν οδηγήσει στην κλινική χρήση της UVB στενής ζώνης, με τα 310-313 nm να έχουν επίσης αποδειχθεί ότι είναι η σχετικά ασφαλέστερη ζώνη. Η εμφάνιση της θεραπείας με NB UVB λύνει το πρόβλημα της ανάγκης χρήσης φωτοευαίσθητων ενώσεων όπως το ψωραλένιο, και οι ασθενείς μπορούν να επιλέξουν αν θα χρησιμοποιήσουν το ψωραλένιο, το οποίο βελτιώνει το θεραπευτικό αποτέλεσμα και εξοικονομεί το κόστος της θεραπείας. Επί του παρόντος, τα όργανα για τη θεραπεία δερματικών παθήσεων στα νοσοκομεία περιλαμβάνουν τη συσκευή φωτοθεραπείας υπεριώδους NB UVB και τη συσκευή θεραπείας με λέιζερ excimer 308 nm. Το τελευταίο χρησιμοποιεί παλμικά κύματα φωτός που παράγονται από το ευγενές αέριο χλωριούχο ξένο για τη θεραπεία δερματικών παθήσεων. Κλινικές μελέτες έχουν δείξει ότι ένα μόνο μήκος κύματος 308 nm έχει καλύτερα θεραπευτικά αποτελέσματα. Ωστόσο, λόγω της υψηλής τιμής και του μεγάλου μεγέθους, δεν είναι κατάλληλο για φορητή οικιακή χρήση. Το εάν το μήκος κύματος κορυφής LED γύρω στα 308 nm έχει καλύτερο αποτέλεσμα μένει να μελετηθεί.
Επί του παρόντος, οι περισσότεροι από τους λαμπτήρες υπεριώδους που χρησιμοποιούνται είναι λαμπτήρες υδραργύρου, οι οποίοι παράγουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία κυμάτων μέσω ιονισμού και διέγερσης ατμών υδραργύρου στη λάμπα υδραργύρου. Ο τύπος ενός μήκους κύματος και η εύκολη θραύση είναι τυπικά προβλήματα των λαμπτήρων υδραργύρου και ο υδράργυρος βαρέων μετάλλων σε αυτούς είναι εύκολο να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στο ανθρώπινο σώμα και στο περιβάλλον. Στις 16 Αυγούστου 2017, η Σύμβαση της Μιναμάτα για τον υδράργυρο τέθηκε σε ισχύ και 128 υπογράφοντες, συμπεριλαμβανομένης της Κίνας, δεσμεύτηκαν να μειώσουν την έκλυση και τη χρήση υδραργύρου και να προστατεύσουν το κοινό από την ανθρωπογενή-ρύπανση υδραργύρου. Μεταξύ αυτών, η ρύθμιση της βιοτεχνίας σημαίνει ότι σταδιακά θα απαγορευθούν οι λαμπτήρες υδραργύρου. Αυτή τη στιγμή, τα LED εμφανίστηκαν λόγω των πλεονεκτημάτων του μικρού μεγέθους, της πηγής ψυχρού φωτός, της εξοικονόμησης ενέργειας και της προστασίας του περιβάλλοντος και της μη ανάγκης για προθέρμανση (Εικόνα 1). Πολλές εταιρείες έχουν αναπτύξει ενεργά εφαρμογές UVB LED και μια νέα εποχή φωτοθεραπείας έρχεται. Επί του παρόντος, η Sanan Optoelectronics έχει αναπτύξει ένα UVB LED με κορυφή μήκους κύματος 310 nm και το μισό πλάτος κύματος-είναι μόνο 10 nm. Η συγκέντρωση μήκους κύματος είναι πιο πλεονεκτική για το αποτέλεσμα της φωτοθεραπείας.
Ο κ. Yin Dakui, πρώην αναπληρωτής υπουργός του Υπουργείου Υγείας και επίτιμος πρόεδρος της Κινεζικής Ιατρικής Ένωσης, δήλωσε στην τελετή έναρξης του «National Dermatology Relief Project China Tour» Σταθμός της Σαγκάης ότι από το 2014, υπάρχουν περίπου 420 εκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο που πάσχουν από δερματικές παθήσεις, εκ των οποίων η Κίνα έχει σχεδόν 150 εκατομμύρια ανθρώπους [5]. Μεταξύ αυτών, οι πιο συχνές δερματοπάθειες είναι η ψωρίαση (ψωρίαση), η λεύκη, η ατοπική δερματίτιδα κ.λπ. Οι παθήσεις αυτές χαρακτηρίζονται από αργή διαδικασία επούλωσης, πείσμα και εύκολη επανάληψη. Το στάδιο της θεραπείας απαιτεί πολλή ενέργεια, ανθρώπινο δυναμικό και υλικούς πόρους. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας της «Δερματολογικής Κλίμακας Ποιότητας Ζωής», εκτός από τον αφόρητο πόνο και τον κνησμό, είναι επίσης φυσιολογικό οι ασθενείς με δερματικές παθήσεις να μειώνουν την ποιότητα της κοινωνικής ζωής γιατί επηρεάζουν την εμφάνισή τους. Αυτό δείχνει ότι όχι μόνο πρέπει να βρεθεί μια θεραπεία το συντομότερο δυνατό, αλλά και να δοθεί προσοχή στην ψυχική υγεία του ασθενούς. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε ότι η ψυχική ασθένεια πολλές φορές μπορεί να καταστρέψει έναν άνθρωπο και είναι πιθανό ένα βλέμμα ή μια λέξη από άλλους να είναι το τελευταίο πράγμα που συνθλίβει την «καμήλα». άχυρο. Ως εκ τούτου, είναι πολύ σημαντική και επιτακτική η μελέτη της παθογένεσης και του μηχανισμού θεραπείας των δερματικών παθήσεων.
Αυτό το άρθρο στοχεύει να εξηγήσει την παθογένεια και τον μηχανισμό θεραπείας της ψωρίασης και της λεύκης, ο οποίος θα βοηθήσει τους ασθενείς να κατανοήσουν και να κατανοήσουν, σε κάποιο βαθμό, ότι μπορεί να μειώσει τον βαθμό ασυμβατότητας και τις συναισθηματικές διακυμάνσεις των ασθενών στη διαδικασία της θεραπείας και να βελτιώσει την ασφάλεια ασθενών με δερματικές παθήσεις. Δείκτης ποιότητας ζωής.
Η λεύκη είναι μια αυτοάνοση νόσος κατά την οποία η μελανίνη δεν μπορεί να εκκριθεί φυσιολογικά λόγω της μείωσης ή της απουσίας μελανοκυττάρων και οι δερματικές βλάβες είναι γαλακτώδεις λευκές αποχρωματισμένες κηλίδες. Ο παθογόνος μηχανισμός της δεν είναι ακόμη σαφής, οι περισσότεροι μελετητές πιστεύουν ότι οι αυτοάνοσοι παράγοντες παίζουν σημαντικό ρόλο στην παθογένεση της λεύκης [6]. Από την άποψη της κυτταρικής βιολογίας, τα ρυθμιστικά Τ κύτταρα σε ασθενείς μπορούν όχι μόνο να καταστρέψουν την ανοσορυθμιστική δράση των μελανοκυττάρων, αλλά και η απώλεια της λειτουργίας τους θα ενεργοποιήσει τα κυτταροτοξικά Τ κύτταρα, τα οποία αναγνωρίζουν και καταπολεμούν τα μελανοκύτταρα. αντιγόνα και τελικά καταστρέφουν τα μελανοκύτταρα [7-8]. Το πώς τα κύτταρα Thl7 επηρεάζουν τις αυτοάνοσες ασθένειες είναι επίσης ένα νέο επίκεντρο της έρευνας τα τελευταία χρόνια. Το 2005, οι Harrington et al. [9] πρότεινε για πρώτη φορά την έννοια των κυττάρων Thl7. Επί του παρόντος, πιστεύεται ότι τα CD4 συν βοηθητικά Τ κύτταρα μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις υποομάδες: Th1, Th2, Th17 και ρυθμιστικά Τ κύτταρα. Τα κύτταρα Thl7 μπορούν να αλληλεπιδράσουν με άλλα κύτταρα του ανοσοποιητικού παράγοντα παράγοντας μια σειρά κυτοκινών, να συμμετέχουν στη διαδικασία απελευθέρωσης προφλεγμονωδών παραγόντων, να μεσολαβούν στην παραγωγή φλεγμονωδών αποκρίσεων και στη συνέχεια να επηρεάσουν τη λειτουργία των ανοσοκυττάρων και τη ρύθμιση του ανοσοποιητικού συστήματος.
Η θεραπεία με UVB για τη λεύκη προκαλεί απόπτωση των κυτταροτοξικών Τ κυττάρων και αναστέλλει την απελευθέρωση προ{0}}φλεγμονωδών παραγόντων αναστέλλοντας ή προάγοντας σχετικές κυτοκίνες. Επιστήμονες όπως ο Imokawa G et al [10] διαπίστωσαν ότι η έκφραση της Ενδοθηλίνης-1, της Ιντερλευκίνης-1 και της Τυροσινάσης που εκκρίνεται από τα κερατινοκύτταρα αυξήθηκε μετά την ακτινοβολία UVB. Το ET-1 είναι ένα μιτογόνο μελανοκυττάρων και η αυξημένη περιεκτικότητά του προάγει τη διαίρεση, τον πολλαπλασιασμό και τη μετανάστευση των επιζώντων μελανοκυττάρων. Ο ρόλος της τυροσινάσης είναι να καταλύει το σχηματισμό μελανίνης από τα μελανοκύτταρα. Επιπλέον, οι Yang Xianlu et al. [11] διαπίστωσε ότι η UVB μπορεί να αναστείλει την έκφραση της IL-17 και της IL-23. Η IL-17 είναι μια κυτοκίνη που επάγει τη διαφοροποίηση των κυττάρων Thl7 και έχει προφλεγμονώδη δράση, ενώ η IL-23 προάγει έμμεσα τη φλεγμονή ρυθμίζοντας προς τα πάνω την έκκριση των προφλεγμονωδών παραγόντων TNF-, IL-1 και IL-17. Επομένως, η UVB ρυθμίζει την ανοσολογική ισορροπία μεταξύ των ρυθμιστικών Τ κυττάρων και των κυττάρων Th17 αναστέλλοντας την απελευθέρωση φλεγμονωδών κυτοκινών όπως IL-6, IL-17, IL-23, IL-1 και TNF-, αναστέλλοντας έτσι αποτελεσματικά την ανοσοαπόκριση. [11-12].
Η ψωρίαση, επίσης γνωστή ως ψωρίαση, είναι μια χρόνια αυτοάνοση νόσος [13]. Το ανοσοποιητικό σύστημα του ασθενούς είναι υπερδραστήριο, πυροδοτώντας φλεγμονή του δέρματος και αναγκάζοντας τα επιδερμικά κύτταρα να ανανεώνονται ταχύτερα από το κανονικό. Ο φυσιολογικός κύκλος ανανέωσης των επιδερμικών κυττάρων είναι 28-30 ημέρες, αλλά λόγω του ταχύτερου πολλαπλασιασμού των επιδερμικών κυττάρων του δέρματος, τα επιδερμικά κύτταρα του ασθενούς θα ανανεωθούν σε 3-4 ημέρες. Καθώς παράγονται γρήγορα όλο και περισσότερα κύτταρα του δέρματος, τα παλιά κύτταρα του δέρματος ωθούνται προς την επιφάνεια του δέρματος, σχηματίζοντας φολιδωτό ερύθημα (Εικόνα 3).
Προς το παρόν, ο παθογόνος μηχανισμός της ψωρίασης δεν είναι ακόμη σαφής. Οι περισσότεροι μελετητές πιστεύουν ότι η UVB διεγείρει το DNA να παράγει φωτοπολυμερή, τα πιο σημαντικά είναι το διμερές κυκλοβουτάνιο πυριμιδίνης, το 6-4 φωτοπροϊόν και το ισομερές Dewar, αναστέλλοντας τα επιδερμικά κύτταρα. σύνθεση, η οποία με τη σειρά της ρυθμίζει τον κύκλο των επιδερμικών κυττάρων [14]. Η UVB μπορεί επίσης να παρατείνει τον κύκλο των επιδερμικών κυττάρων ρυθμίζοντας προς τα πάνω το ογκοκατασταλτικό γονίδιο p53.
Η ψωρίαση είναι μια αυτοάνοση ασθένεια που προκαλείται από Τ κύτταρα και οι κυτοκίνες που εκκρίνονται από τα Τ κύτταρα επηρεάζουν το ανοσοποιητικό σύστημα και προκαλούν σοβαρές φλεγμονώδεις αποκρίσεις. Τα κύτταρα Th1 εκκρίνουν κυρίως κυτοκίνες όπως IFN-g, TNF-, IL-2 και IL-12, οι οποίες μεσολαβούν κυρίως στην κυτταρική ανοσία. Τα κύτταρα Th2 εκκρίνουν κυρίως κυτταρικό παράγοντα IL-4, IL-5, IL-10 και IL-13, μεσολαβώντας κυρίως τη χυμική ανοσία [15]. Το Th17 σχετίζεται κυρίως με κυτοκίνες όπως η IL-17, η IL-23 και η IL-22. Οι περισσότεροι μελετητές πιστεύουν ότι η ισορροπία μεταξύ Th1 και Th2 μπορεί να είναι η κύρια αιτία της λεύκης [16], αλλά οι Li J et al. [17] πιστεύουν ότι η Th17 παίζει πιο σημαντικό ρόλο στην παθογένεση και η IL-17 στις ψωριασικές δερματικές βλάβες και η περιεκτικότητα σε IL-22 ήταν σημαντικά υψηλότερη από αυτή του κανονικού δέρματος.
Τα τελευταία χρόνια, τα UVB LED που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αγορά βασικά μονοπωλούνται από ιαπωνικές και κορεατικές εταιρείες και η χώρα βρίσκεται στα σπάργανα. Με βάση την εξαιρετική απόδοση των Sanan UVC LED, η Sanan Optoelectronics κυκλοφόρησε τώρα ένα νέο τσιπ UVB με εύρος μήκους κύματος 308-320 nm, καθώς και πακέτα υψηλής απόδοσης που μπορούν να καλύψουν τις διαφορετικές σχεδιαστικές ανάγκες των πελατών. Τα μεγέθη τσιπ UVB της Sanan Optoelectronics περιλαμβάνουν 20 mil, 30 mil και 42 mil για επιλογή. Ένα μόνο τσιπ μπορεί να φτάσει σε οπτική ισχύ 40 mW όταν κινείται από ρεύμα 350 mA.
Για πελάτες που πρέπει να επιτύχουν εφαρμογές υψηλής πυκνότητας ακτινοβολίας, η Sanan μπορεί επίσης να παρέχει προσαρμοσμένες υπηρεσίες συσκευασίας, όπως το μικρό σχεδόν-ανόργανο πακέτο 1313 και το ενσωματωμένο πακέτο 6868 με 4 τσιπ, το τελευταίο μπορεί να κινηθεί με ρεύμα 350 mA Η οπτική ισχύς μπορεί να φτάσει τα 160 mW και ο ρυθμός συντήρησης της φωτεινής ροής μπορεί να φτάσει τα L50 10Khrs σε αυτό το στάδιο. Εάν αυτό το προϊόν χρησιμοποιείται στον τομέα του ιατρικού εξοπλισμού, προκειμένου να διατηρηθεί ένα καλό θεραπευτικό αποτέλεσμα, ο κατασκευαστής του προϊόντος πρέπει να λάβει τη θεραπευτική αποτελεσματική δόση ακτινοβολίας ως την απαίτηση δόσης ακτινοβολίας στο τέλος του κύκλου ζωής του προϊόντος, έτσι ώστε να εκτιμηθεί και σχεδιάστε την αρχική δόση ακτινοβολίας του κύκλου σχεδιασμού του προϊόντος.
