專利名稱：光刺激方法及光刺激裝置的制作方法
技術領域：
本發明是關于一種光刺激方法以及光刺激裝置，尤指一種可促進膠原蛋白合成、加強抑制細菌生長或抑制黑色素形成的光刺激方法以及光刺激裝置。
背景技術：
在皮膚科診斷中，常以藥物治療患者皮膚疾病，如青春痘等，但長期以來，藥物治療的結果多伴隨著副作用，長期服用會造成身體代謝上的負擔，且治療效果不盡理想，常有復發之虞，無法有效改善患者的皮膚問題。近年來，醫療美容產業日益興盛，研究指出:波長介于400nm至475nm的藍光可用于青春痘治療，因藍光會與痤瘡桿菌(Propionibacterium acnes)或組織細胞中光感性內紫質(coproporphyrin)作用而產生毒性單相氧與自由基,進而破壞細菌及部份皮脂腺組織細胞，改善青春痘的紅腫發炎。另一方面，波長介于600nm至750nm的紅光、波長介于550nm至600nm的黃光、及波長介于500nm至570nm的綠光,能夠刺激真皮層的纖維母細胞，進而促進膠原蛋白合成，防止皮膚老化。不過，為達上述功效，目前業界大多使用激光或脈沖光，因此兩種光的能量或強度才足以達到上述效果，但卻容易造成細胞損傷。近來便積極發展一般光源或發光二極管光源來取代上述高強度光源，但目前發光二極管光源由于能量較弱，急需要找到適當的光照度才足以達到效果，否則光線照度過低會無法發揮療效；反之，光線照度過高時，除了會造成細胞受損之外，同時亦會使裝置體積提升，無法發展體積小且重量輕的可攜式光療裝置。據此，若可以發產出一種光刺激方法及光刺激裝置，其中利用特定照度范圍的發光二極管，達到提升膠原蛋白合成、加強抑制細菌生長或抑制黑色素形成，并可節省人力與時間成本，使患者能快速擁有美麗的肌膚。
發明內容
本發明的主要目的是在提供一種光刺激方法，其能通過發光二極管發出特定照度范圍的紅光或黃光，刺激纖維母細胞，以增加膠原蛋白合成，同時促進血液循環、加快老廢細胞代謝；或者發出特定照度范圍的藍光，抑制、毒殺痤瘡桿菌，或降低及抑制黑色素細胞內黑色素的合成。為達成上述目的，本發明的一態樣提供一種光刺激方法，包括以下步驟:提供一發光二極管光源，該發光二極管光源是選自由一黃光發光二極管、一紅光發光二極管、以及一藍光發光二極管所組群組的其中一者；以及將該發光二極管光源照射于一主體，以促進膠原蛋白合成、抑制細菌生長或抑制黑色素形成，其中，該黃光發光二極管的照度是1，000至3，500勒克司(Iux)，該紅光發光二極管的照度是6，000至9，500勒克司，該藍光發光二極管的照度是3，000至7，000勒克司。已知技術通常使用不同波長的激光光或脈沖光達到青春痘治療、刺激真皮層的纖維母細胞提升膠原蛋白合成，不過 因激光光或脈沖光強度極高且設備龐大，一般消費者難以擁有。近來，雖有使用發光二極管做為光源，期望可以達到上述治療青春痘與提升膠原蛋白的效果，但由于已知未有研究針對發光二極管發光的照度對于細胞或菌體的影響，因在未設定特定照度的前提下，已知方法是否可以達到上述效果實屬未知。反觀，本發明所述方法，利用發出藍光、黃光或紅光的發光二極管做為光源，并將其限定于不同照度范圍，因此可以確保達到刺激纖維母細胞提升膠原蛋白合成，抑制或毒殺痤瘡桿菌，降低及抑制黑色素細胞內黑色素的合成。當使用紅光或黃光發光二極管以適當光照度、持續適當時間進行照射時，會刺激巨曬細胞(macrophage)釋放細胞激素(cytokine),促進纖維母細胞分裂；同時亦會刺激纖維母細胞合成DNA及分泌生長因子(fibroblast growth factor,FGF),進而增加膠原蛋白合成。若該主體為體內細胞，例如真皮層內的纖維母細胞或者巨噬細胞，則可以直接透光，照射皮膚達到促進傷口愈合以及抗衰老的效果；或者，若該主體為體外細胞，則可先經過上述處理后，再將經處理的細胞植回生物體達到上述功效。由此可知，本發明所述的主體，是指受光照刺激的物體。于本發明上述的光刺激方法中，當該發光二極管光源是為該黃光發光二極管或該紅光發光二極管時，該主體較佳為一纖維母細胞、一巨噬細胞或其組合。于本發明一較佳具體實例中，該主體是一纖維母細胞。此外，該黃光發光二極管的光波長范圍可介于570nm至590nm之間，該紅光發光二極管的光波長范圍可介于620nm至750nm,而且該紅光發光二極管的照射時間或該黃光發光二極管的照射時間沒有特殊限制，只要能夠達到上述功效而且不會對該主體造成傷害即可，可以根據該紅光發光二極管與該黃光發光二極管所發出光線的預定照度而有所調整，當照度較高時，便能用較短的照射時間就達到相同效果；反之，當照度較低時，則可用較長的照射時間達到相同的效果。舉例而言,在紅光發光二極管發出6，000至9，500勒克司或黃光發光二極管的發出1，000至3，500勒克司的光照度下，照射時間可以介于5分鐘至90分鐘。若超出上述照度范圍，例如使用紅光發光二極管發出9890勒克司的光照度照射時，短時間內雖然不會有太大的影響，但長時間下來卻會因照度過高造成細胞受損；反之，若使用紅光發光二極管發出6，000勒克司以下的光照度照射時，則因照度過低，即使長時間使用也難以有效達到效果O當使用藍光發光二極管以適當光照度、持續適當時間進行照射時，會刺激黑色素細胞，直接或間接影響酪氨酸酶(tyrosinase)，進而減少黑色素的合成，當然亦可避免黑色素沉淀；另一方面，亦會影響痤瘡桿菌中感旋光性內紫質發生化學作用，產生細胞毒性的單相氧與自由基，進而使痤瘡桿菌本身活性受損而死亡，同時亦會影響部分皮脂腺組織細胞，減少皮脂分泌。若該主體為皮膚，對于皮膚表面的青春痘或痤瘡桿菌，則可以達到殺菌的效果；或者對于皮膚表面的黑色素細胞，則可以抑制其合成黑色素，避免皮膚色度增加而達到美白效果。于本發明上述的光刺激方法中，當該發光二極管光源是為該藍光發光二極管時，該主體則為一痤瘡桿菌、一黑色素細胞或其組合。此外，該藍光發光二極管的光波長范圍是介于450nm至475nm之間，而且該藍光發光二極管的照射時間沒有特殊限制，只要能夠達到上述功效而且不會對該主體造成傷害即可，可以根據該藍光發光二極管所發出光線的預定照度而有所調整，當照度較高時， 便能用較短的照射時間就達到相同效果；反之，當照度較高時，則可用較長的照射時間達到相同的效果。舉例而言，在藍光發光二極管發出3，000至7，000勒克司的光照度下，照射時間可以介于5分鐘至90分鐘。若使用的照度高于上述照度范圍，短時間內雖然不會有太大的影響，但長時間下來卻會因照度過高造成細胞受損；反之，若使用的照度低于上述照度范圍，則因照度過低，即使長時間使用也難以有效達到效果。于本發明一較佳具體實例中，在藍光發光二極管發出5，330勒克司的光照度下，照射時間超過30分鐘便可以減少黑色素生成；于本發明一較佳具體實例中，在藍光發光二極管發出5，710勒克司的光照度下,照射時間超過10分鐘便可達到抑制痤瘡桿菌的效果。本發明的另一目的是在提供一種光刺激裝置，其中采用發出特定照度范圍的紅光發光二極管或黃光發光二極管，以期達到刺激纖維母細胞，增加膠原蛋白合成，同時促進血液循環、加快老廢細胞代謝；或者發出特定照度范圍的藍光發光二極管，以期抑制、毒殺痤瘡桿菌，或降低及抑制黑色素細胞內黑色素的合成。為達成上述目的，本發明的另一態樣提供一種光刺激裝置，包括:一殼體，形成一容置空間且具有一頂面以及一側緣，該頂面設有一出光口 ；一散光片，覆蓋該殼體的該出光口 ；一第一光源模塊，其設置于該殼體的該容置空間內且具有一第一發光二極管，該第一發光二極管設于該散光片下方，且該第一發光二極管是選自由紅光發光二極管、黃光發光二極管、以及藍光發光二極管所組群組的其中一者，其中，該黃光發光二極管經過該散光片發出的光線照度是1，000至3，500勒克司(Iux)，該紅光發光二極管經過該散光片發出的光線照度是6，000至9，500勒克司，且該藍光發光二極管經過該散光片發出的光線照度是3，000至7，000勒克司；以及一控制模塊，其是電性連接該第一光源模塊與一電源模塊。由上述可知，本發明光刺激裝置中使用發出藍光、黃光或紅光的發光二極管做為光源，且不同顏色的光線皆限定于對應的照度范圍，因此經本發明的光刺激裝置照射后，可刺激纖維母細胞，確保膠原蛋白合成提升、抑制或毒殺痤瘡桿菌以及降低與抑制黑色素細胞內黑色素的合成。于本發明上述光刺激裝置中，該電源模塊可為一外部電源或設置于該殼體的該容置空間內。若該電源模塊設置于該殼體的該容置空間內，其可包含可充式電池或者可容納一般的干電池或者微型電池，達到供應電源的效果。另一方面，若電源模塊為一外部電源或者為設置于該殼體的該容置空間內的可充式電池，該控制模塊可具有選擇性地包括:一充電孔，以供該電源模塊電性連接該控制模塊。除此之外，于本發明上述光刺激裝置中，該控制模塊也可具選擇性地包括:一電源開關，設置于該殼體表面，以控制該電源模塊供應電源。此外，該殼體較佳是由透光率低的材料所構成，如反射性高或密度高的材料，以減少光刺激裝置的漏光現象。此外，本領域人士亦可通過各種結構設計，增加光刺激裝置整體結構的密合度，以降低光刺激裝置的漏光現象。另一方面，于本發明上述光刺激裝置中，該殼體的該側緣可選擇性設有一出光孔。此情況下，光刺激裝置可以還包括:一透光片，覆蓋該出光孔；以及一第二光源模塊，其是對應透光片設置并發出光線穿 過該透光片。此情況下，該控制模塊亦可再包括:一模式切換開關，皆設置于該殼體表面，以啟動該第一光源模塊或該第二光源模塊，換言之，即切換第一光源模塊與第二光源模塊之間的作動。此外，該第一光源模塊與該第二光源模塊內所采用的發光二極管，可為相同顏色或不同顏色。于本發明上述光刺激裝置中，設于該出光口的該散光片，可以有利于均勻出光，避免診療光直接照射使用者眼睛，并提高裝置光刺激效果的均勻性，換言之即將原本屬于點光源的發光二極管，經過散光作用后，在出光口處形成面光源；另外，設于該出光孔的該透光片，則不一定需為散光片，若為散光片則可以達到上述效果，若非為散光片，則可以直接傳遞點光源所提供的光線。于本發明上述光刺激裝置中，該第一光源模塊與該第二光源模塊可以設計成可替換式，換言之使用紅光發光二極管、黃光發光二極管或藍光發光二極管組成該第一光源模塊與該第二光源模塊。若需要紅光照射時，則替換成由紅光發光二極管構成的光源模塊；而需要藍光照射時，貝1J替換成由藍光發光二極管構成的光源模塊。除此之外，亦可以將該第一光源模塊與該第二光源模塊中所使用的發光二極管設計成可替換式，換言之若需要紅光照射時，則將光源模塊上的發光二極管拆換成紅光發光二極管。綜上所述，本發明的光刺激方法與光刺激裝置，可以通過采用不同顏色的發光二極管，例如紅光、黃光或藍光發光二極管，進行光刺激作用，因此可以達到抑制或毒殺痤瘡桿菌與降低或抑制黑色素細胞的黑色素合成以及提升膠原蛋白合成，進而達到治療青春痘及美白或者抗老化的功效。
以下是通過特定的具體實施例及
本發明的實施方式，熟習此技術的人士可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明亦可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基于不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更，其中:圖1為本發明實施例一光刺激裝置的結構示意2為本發明實施例一光刺激裝置的側面3為本發明實施例一光刺激裝置的系統方塊圖。圖4顯示本發明實施例二的人類纖維母細胞存活率。圖5顯示本發明實施例三的人類纖維母細胞存活率。圖6顯示本發明實施例四的膠原蛋白合成率。圖7顯示本發明實施例五的人類纖維母細胞存活率。圖8顯示本發明實施例六的人類纖維母細胞存活率與膠原蛋白合成率。圖9顯示本發明實施例七的人類黑色素細胞存活率。圖10顯示本發明實施例八的黑色素合成率。圖11顯示本發明實施例九的痤瘡桿菌存活率。圖12顯示本發明比較例的人類纖維母細胞存活率。
具體實施例方式本發明的實施例中所述附圖均為簡化的示意圖。惟所述附圖僅顯示與本發明有關的元件，其所顯示的元件非為實際實施時的態樣，其實際實施時的元件數目、形狀等比例為一選擇性的設計，且其元件布 局型態可能更復雜。
實施例一參考圖1至圖3，其中圖1為本發明光刺激裝置的結構示意圖，圖2為本發明光刺激裝置的側面圖，圖3為本發明光刺激裝置的系統方塊圖。如圖1至圖3所示，本發明的光刺激裝置包括:一殼體10、一散光片12、一透光片
13、一第一光源模塊40、一第二光源模塊50以及一控制模塊30。該殼體10形成一容置空間，可以容納各個模塊。此外，該殼體10具有一頂面11以及一側緣12，該頂面11設有一出光口 111，該側緣12設有一出光孔121。位于該頂面11的該出光口 111處，使用該散光片12覆蓋；位于該側緣12的該出光孔121，使用該透光片13覆蓋。此外，該第二光源模塊50對應透光片13設置于該殼體10的該容置空間，并發出光線穿過該透光片13，且具有至少一第二發光二極管51。于此，若該透光片13僅單純用于透光而非用于散光，則第二光源模塊50則成為點光源。該第一光源模塊40設置于該殼體10的該容置空間內且具有陣列排列的多個第一發光二極管41，該第一發光二極管41設于該散光片12下方，且該第一發光二極管41是選自由紅光發光二極管、黃光發光二極管、以及藍光發光二極管所組群組的其中一者，其中，該黃光發光二極管經過該散光片發出的光線照度是1，000至3，500勒克司(Iux)，該紅光發光二極管經過該散光片發出的光線照度是6，000至9，500勒克司，且該藍光發光二極管經過該散光片發出的光線照度是3，000至7，000勒克司。該控制模塊30電性連接該第一光源模塊40與一電源模塊20，且該控制模塊30包括:一充電孔33,以供該電源模塊20電性連接該控制模塊30 ;—電源開關31,設置于該殼體10表面，以控制該電源模塊20供應電源；以及一模式切換開關32,皆設置于該殼體10表面，以啟動該第一光源模塊40或該第二光源模塊50。該電源模塊20可為一外部電源或設置于該殼體10的該容置空間內。當該電源模塊20設置于該殼體10的該容置空間內，該電源模塊20可含可充式電池或者可容納一般的干電池或者微型電池，達到供應電源的效果。因此，上述光刺激裝置采用發出特定照度范圍的紅光發光二極管或黃光發光二極管，便可達到刺激纖維母細胞，增加膠原蛋白合成，同時促進血液循環、加快老廢細胞代謝；若采用發出特定照度范圍的藍光發光二極管，便可抑制、毒殺痤瘡桿菌，或降低及抑制黑色素細胞內黑色素的合成。實施例二利用上述實施例一的光刺激裝置照射人類纖維母細胞，研究其對于細胞存活率的影響。于本實施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發光二極管是發出照度為9，2501ux的紅光。首先，將含人類纖維母細胞的DMEM細胞培養液，加至48孔培養盤內，所接種的細胞數為2 X IO4個/孔，48孔中每一孔內培養液的總體積(含細胞)共0.5ml，置于CO2培養箱培養24小時。之后，取出全部培養液，再加入PBS緩沖液0.5ml，并使用實施例一的紅光刺激裝置(Lux 9，250)照射5、10、15、30、45、60、90分鐘后，取出孔內全部的PBS緩沖液再加入0.5ml的培養液，再培養24小時。而后，更換新的培養基0.5ml及加入0.125ml的MTT試劑，放至37°C、5% CO2的細胞培養箱內反應4小時后，再將 全部培養基取出，加入0.5ml的DMSO溶解甲臢(formazan),取0.2ml至96孔內利用ELISA微量盤分析儀(ELISA Reader SpectraMax M2)，測量其在OD57(lnm時的吸光值。細胞存活率的計算為:細胞存活率(％ )=(照光后OD57tl/控制組OD57tl) X100%，其中控制組是指未使用光刺激裝置照射的細胞，實驗結果參考圖4。如圖4所示，在照度為9，2501ux紅光照射5分鐘后的細胞存活率為116%，照射10分鐘后的細胞存活率為116%，照射15分鐘后的細胞存活率為111%，照射30分鐘后的細胞存活率為110%，照射45分鐘后的細胞存活率為109%，照射60分鐘后的細胞存活率為108%，照射90分鐘后的細胞存活率為103%，結果皆為實驗三次獨立重復的平均數值。在人為操作誤差值正負10%的前提下,光照時間為5分鐘至30分鐘的細胞存活率有超出此值。由此可知，使用照度為9，2501ux的紅光發光二極管照射5分鐘至30分鐘后，有些微增進人類纖維母細胞存活率提升的效果，并且由結果得知紅光并不會減少細胞存活率，因此使用照度為9，2501ux的紅光發光二極管照射合乎療程的安全性。實施例三由以上實施例二結果得知，使用照度為9，2501ux的紅光發光二極管照射在5分鐘至30分鐘后，有增進人類纖維母細胞存活率提升的現象，并且所有照光時間合乎療程的安全性。于本實施例中，進一步將照光次數由一次改為兩次，并將紅光發光二極管的照度再減弱至7，8001ux,再進行細胞存活率試驗。首先，將含人類纖維母細胞的DMEM細胞培養液，加至48孔培養盤內，所接種的細胞數為2 X IO4個/孔，48孔中每一孔內培養液的總體積(含細胞)共0.5ml，置于CO2培養箱培養24小時。之后，取出全部培養液，再加入PBS緩沖液0.5ml，并使用實施例一的紅光刺激裝置(Lux 7，800)照射5、10、15、30、45、60、90分鐘后，取出孔內全部的PBS緩沖液再加入0.5ml的培養液，再培養24小時，并重復一次上述光刺激步驟。而后，更換新的培養基0.5ml及加入0.125ml的MTT試劑，放至37°C、5% C02的細胞培養箱內反應4小時后，再將全部培養基取出，加入0.5ml的DMSO溶解甲臢(formazan),取0.2ml至96孔內利用ELISA微量盤分析儀，測量其在0D57(lnm時的吸光值。細胞存活率的計算為:細胞存活率(％)=(照光后OD57tl/控制組OD57tl) X 100%，其中控制組是指未使用光刺激裝置照射的細胞，實驗結果參考圖5。如圖5所示，在照度為7，SOOlux紅光照射5分鐘后的細胞存活率為122%，照射10分鐘后的細胞存活率為132%，照射15分鐘后的細胞存活率為121%，照射30分鐘后的細胞存活率為119%，照射45分鐘后的細胞存活率為121%，照射60分鐘后的細胞存活率為116%，照射90分鐘后的細胞存活率為107%。上述結果結果皆為實驗三次獨立重復的平均數值，且在人為操作誤差值正負10%的前提下，可得知光照時間為5分鐘至60分鐘的細胞存活率皆超出此值。由此可得結論，使用照度為7，SOOlux的紅光發光二極管照射5分鐘至60分鐘后，有增進人類纖維母細胞存活率的效果，其中以照射5至45分鐘后的效果較為明顯。實施例四利用上述實施例一的光刺激裝置照射人類纖維母細胞，研究其對于人類纖維母細胞分泌膠原蛋白的影響。于本實施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發光二極管是發出照度為7，8001ux的紅光。首先，將含人類纖維 母細胞的DMEM細胞培養液，加至48孔培養盤內，所接種的細胞數為2 X IO4個/孔，48孔中每一孔內培養液的總體積(含細胞)共0.5ml，置于CO2培養箱培養24小時。之后，取出全部培養液，再加入PBS緩沖液0.5ml，并使用實施例一的紅光刺激裝置(Lux7，800)照射5、10、15、30、45分鐘后，取出孔內全部的PBS緩沖液再加入0.5ml的培養液，再培養24小時，并重復一次上述光刺激步驟。而后，將孔中的培養基全部取出，并放入1.5ml離心管，之后培養過細胞的孔各別加入0.5ml 0.5M的醋酸水溶液(4°C )，放置20分鐘溶解其中的膠原蛋白后，取出孔中全部的水溶液并放入1.5ml離心管中，離心管再先后分別加入50μ I酸中和劑(acid neutralizing reagent, Biocolor) >4 °C 100 μ I 的分離濃縮劑(Isolation &Concentration Reagent, Biocolor),并于4°C冰箱中放置過夜。之后,將離心管取出并以12000rpm離心10分鐘,移除上清液,再于離心管中加入Iml呈色劑(Sircol Dye Reagent,Biocolor)加入離心管中并震蕩30分鐘，再以12000rpm離心10分鐘后，移除上清液，再加入 4°C 750 μ I 的酸鹽清洗劑(Acid-Salt Wash Reagent,Biocolor),再以 12000rpm離心 10分鐘后，移除上清液，離心管再加入250μ I堿劑(Alkali Reagent,Biocolor),最后每管中各取出200 μ I加入96孔盤中，測量555nm的吸光值。針對膠原蛋白生成率(％ )=(照光后的膠原蛋白生成量/控制組膠原蛋白生成量)X 100%，其中控制組是指未使用光刺激裝置照射的細胞，實驗結果參考圖6，其中亦顯示纖維母細胞的存活率，此細胞存活率是根據上述實施例二的方法而測得。如圖6所示，使用照度為7，8001ux紅光發光二極管照射30分鐘后的膠原蛋白生成率為123%，照度為7，8001uX的紅光發光二極管照射后，有增進人類纖維母細胞分泌膠原蛋白的效果，其中以照射30分鐘后的效果最為明顯。實施例五利用上述實施例一的光刺激裝置照射人類纖維母細胞，研究其對于纖維母細胞存活率的影響，且于本實施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發光二極管是發出照度為22901ux的黃光，并參照實施例三所述的方法進行分析，且光照射時間為5、10、15、30、45分鐘，實驗結果參考圖7。如圖7所示，使用22901ux的黃光發光二極管照射15分鐘后的細胞存活率為115%，此表示其有增進人類纖維母細胞存活率的效果，其中以照射10至45分鐘后的效果較為明顯。實施例六利用上述實施例一的光刺激裝置照射人類纖維母細胞，研究其對于纖維母細胞分泌膠原蛋白的影響，且于本實施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發光二極管是發出照度為22901ux的黃光，并參照實施例四所述的方法進行分析，實驗結果參考圖8，其中亦顯示纖維母細胞的存活率，此細胞存活率是根據上述實施例五的方法而測得。如圖8所示，使用2290Iux的黃光發光二極管照射15分鐘后的膠原蛋白生成率為125 %，且無人和細胞毒殺現象，此表示其有增進人類纖維母分泌膠原蛋白的效果，其中以照射10至45分鐘后的效果較為明顯。實施例七利用上述實施 例一的光刺激裝置照射人類黑色素細胞，研究其對于人類黑色素細胞存活率的影響，且于本實施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發光二極管是發出照度為5，3301ux的藍光。首先，將培養于含a-MSH培養基的人類黑色素細胞接種至24孔培養盤內，細胞數為7Χ104個/孔。接著，每孔加入含10% FBS(Hyclone)的培養基，含細胞的總體積共
0.5ml，置于CO2培養箱培養24小時。之后，取出全部培養基，加入PBS緩沖液0.5ml，使用實施例一的藍光刺激裝置(5，3301ux,并外加增加風扇散熱維持溫度)照射5、10、15、30、45、60,90分鐘后，取出全部PBS緩沖液再加入0.5ml的培養基，培養24小時。而后，更換新的培養基0.5ml及加入0.125ml的MTT試劑，放至37°C、5% CO2的細胞培養箱內反應4小時后，再將全部培養基取出，加入0.5ml的DMSO溶解甲臢(formazan),取0.2ml至96孔內利用ELISA微量盤分析儀，測量其在0D57(lnm時的吸光值。細胞存活率的計算為:細胞存活率(％)=(照光后OD57tl/控制組OD57tl) X 100%，其中控制組是指未使用光刺激裝置照射的細胞，實驗結果參考圖9。如圖9所示，未有任何細胞毒殺現象，與控制組比較后皆在人為誤差值正負10%，此表示此照度下的藍光仍屬安全范圍。實施例八利用上述實施例一的光刺激裝置照射人類黑色素細胞，研究其對于黑色素合成的影響，且于本實施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發光二極管是發出照度為5，3301ux的藍光。首先，將培養于含a-MSH培養基的人類黑色素細胞接種至24孔培養盤內，細胞數為1x105個/孔，加入含10 % FBS的培養基和細胞液，總體積共0.5ml，置于CO2培養箱培養24小時。而后，取出全部培養基，加入PBS緩沖液0.5ml，使用實施例一的藍光刺激裝置(5，3301ux，并外加增加風扇散熱維持溫度)照射5、10、15、30、45、60、90分鐘后，取出全部PBS緩沖液再加入0.5ml的培養基，培養24小時。之后，取出全部培養基，以Trypsin-EDTA溶液(IX)將細胞洗下后以1，OOOrpm離心10分鐘，去除上清液，加入200 μ I的IM NaOH并置于沸水浴10分鐘，使細胞內黑色素溶解在NaOH中，再用分光光度計以0D49(lnm測量其黑色素含量，結果參考圖10。如圖10所示，使用5，3301ux的藍光發光二極管照射5分鐘后黑色素產生率為105%，照射10分鐘后黑色素產生率為101%，照射15分鐘后黑色素產生率為105%，照射30鐘后黑色素產生率為108 %，照射45分鐘后黑色素產生率96 %，照射60分鐘后黑色素產生率為98%，照射90分鐘后黑色素產生91 %，上述實驗結果皆為實驗三次獨立重復的平均數值，由此可知黑色素細胞經藍光照射90分鐘后能使黑色素量下降約10%左右。實施例九利用上述實施例一的光刺激裝置照射痤瘡桿菌，研究其對于痤瘡桿菌存活率的影響，且于本實施例中，該光刺激裝置中光源模塊所使用的發光二極管是發出照度為5，7101ux的藍光。首先，將冷凍保存菌液拿出，做三區劃線培養，挑選單一菌落，將菌落以無菌接種環挑起，涂布于平板培養基上，待48小時后從平板培養基上刮下菌體溶于無菌水中，以無菌水調OD值(0D600 = 0.1)后，再以無菌水稀釋兩倍，便可得到菌數為IO6的菌液。接著，將菌液置入6cm的培養皿中，共九盤，每盤菌液量分別為5ml，并使用實施例一的藍光刺激裝置(5, 7101ux)照射5、10、15、20、30、45、60、90分鐘。而后，將光照后的菌液，以連續10倍稀釋，濃度為10_3、10_4、10_5，各濃度取0.1ml培養液涂抹于RCM(BDbiosciences)培養皿上，各分為三盤，在37°C厭氧環境中培養48小時。之后，取出培養皿計算菌數，以30至300個菌落數/盤為有效菌落數。另一方面，將光照后剩余的菌液，各取0.1ml培養于5ml液態RCM培養基,培養在37°C厭氧環境中48小時后，以OD6c 觀察光照后痤瘡桿菌的生長變化，結果參考圖11。如圖11所示，照射45分鐘后，抑制痤瘡桿菌的效率即達95%，此表示抑菌效果十分明顯。比較例利用光刺激裝置照射人類纖維母細胞，研究其對于人類纖維母細胞存活率的影響，且于本比較例中，光源模塊所使用的發光二極管是發出照度為9，8901ux的紅光，并參照實施例二所述的方法進行分析，實驗結果參考圖12。如圖12所示，使用9，8901ux的紅光發光二極管照射5分鐘后細胞存活率為111%，照射10分鐘后的細胞存活率為105%，照射15分鐘后的細胞存活率為108%，照射30分鐘后的細胞存活率為91 %，照射45分鐘后的細胞存活率為82%，照射60分鐘后的細胞存活率為75%，照射90分鐘后的細胞存活率為85%，結果皆為實驗三次獨立重復的平均數值。在人為操作誤差值正負10%的前提下，可得知光照時間為5分鐘的細胞存活率超出此值；然而，光照時間為45分鐘至90分鐘的細胞存活率則低于此值。由此可得結論，在使用9，8901ux的紅光發光二極管照射5分鐘后，雖然有些微增進人類纖維母細胞存活率的效果，但隨著照光時間拉長，則人類纖維母細胞存活率開始下降，直至30分鐘開始已經較控制組的存活率低，超過45分鐘以上，則減少的現象，所以使用9，8901ux的紅光發光二極管照射細胞，會有安全性上的疑慮。上述實施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發明所主張的權利范圍自應以權利要求范圍所述為準，而非 僅限于上述實施例。
權利要求
1.一種光刺激方法，包括以下步驟: 提供一發光二極管光源，該發光二極管光源選自由一黃光發光二極管、一紅光發光二極管、以及一藍光發光二極管所組群組的其中一者；以及 將該發光二極管光源照射于一主體，以促進膠原蛋白合成、抑制細菌生長或抑制黑色素形成， 其中，該黃光發光二極管的照度是1，OOO至3，500勒克司，該紅光發光二極管的照度是6，000至9，500勒克司，該藍光發光二極管的照度是3，000至7，000勒克司。
2.如權利要求1所述的光刺激方法，其中，該發光二極管光源為該黃光發光二極管或該紅光發光二極管。
3.如權利要求2所述的光刺激方法，其中，該主體是一纖維母細胞、一巨噬細胞或其組
4.如權利要求3所述的光刺激方法,其中，該黃光發光二極管的光波長范圍介于570nm至590nm之間，該紅光發光二極管的光波長范圍介于620nm至750nm。
5.如權 利要求3所述的光刺激方法,其中，該紅光發光二極管的照射時間或該黃光發光二極管的照射時間介于5分鐘至90分鐘。
6.如權利要求1所述的光刺激方法，其中，該發光二極管光源為該藍光發光二極管。
7.如權利要求6所述的光刺激方法，其中，該主體是一痤瘡桿菌、一黑色素細胞或其組入口 ο
8.如權利要求7所述的光刺激方法,其中，該藍光發光二極管的光波長范圍介于450nm至475nm之間。
9.如權利要求7所述的光刺激方法,其中，該藍光發光二極管的照射時間介于5分鐘至90分鐘。
10.一種光刺激裝置，包括: 一殼體，形成一容置空間且具有一頂面以及一側緣，該頂面設有一出光口 ； 一散光片，覆蓋該殼體的該出光口 ； 一第一光源模塊，其設置于該殼體的該容置空間內且具有一第一發光二極管，該第一發光二極管設于該散光片下方，且該第一發光二極管選自由紅光發光二極管、黃光發光二極管、以及藍光發光二極管所組群組的其中一者，其中，該黃光發光二極管經過該散光片發出的光線照度是1，000至3，500勒克司，該紅光發光二極管經過該散光片發出的光線照度是6，000至9，500勒克司，且該藍光發光二極管經過該散光片發出的光線照度是3，000至7，000勒克司;以及 一控制模塊，其電性連接該第一光源模塊與一電源模塊。
11.如權利要求10所述的光刺激裝置，其中，該電源模塊是一外部電源或設置于該殼體的該容置空間內。
12.如權利要求11所述的光刺激裝置，其中，該控制模塊包括:一充電孔，以供該電源模塊電性連接該控制模塊。
13.如權利要求10所述的光刺激裝置，其中，該控制模塊包括:一電源開關，設置于該殼體表面，以控制該電源模塊供應電源。
14.如權利要求10所述的光刺激裝置，其中，該殼體的該側緣設有一出光孔。
15.如權利要求14所述的光刺激裝置，還包括:一透光片，覆蓋該出光孔；以及一第二光源模塊，其是對應透光片設置并發出光線穿過該透光片。
16.如權利要求15所述的光刺激裝置，其中，該控制模塊包括:一模式切換開關，皆設置于該殼體表面，以啟 動該第一光源模塊或該第二光源模塊。
全文摘要
本發明是有關于一種光刺激方法及裝置，該方法包括以下步驟提供一發光二極管光源，該發光二極管光源選自由一黃光發光二極管、一紅光發光二極管、以及一藍光發光二極管所組群組的其中一者；以及將該發光二極管光源照射于一主體，以促進膠原蛋白合成、抑制細菌生長或抑制黑色素形成，其中，該黃光發光二極管的照度是1,000至3,500勒克司(lux)，該紅光發光二極管的照度是6,000至9,500勒克司，該藍光發光二極管的照度是3,000至7,000勒克司。
文檔編號A61N5/06GK103212161SQ201210016060
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優先權日2012年1月19日
發明者杜明杰, 蕭翊瑋, 李鐘沛, 張榮監, 曹育嘉 申請人:福華電子股份有限公司