הקדמה של תחום יישום UVB LED
עם עלייתם של נוריות אולטרה סגול עמוקות, נוריות UVA ו-UVC החליפו בהדרגה את מנורות הכספית המסורתיות ותופסות בהדרגה את השוק. עם זאת, עבור תחום היישום של UVB LED, כולם עדיין בוחנים, ובטוח שפוטותרפיה היא כיוון חדש וצפוי.
פוטותרפיה היא שיטה לשימוש בקרינה אלקטרומגנטית ליצירת אור באורכי גל שונים לטיפול במחלות עור [1]. מכשיר פוטותרפיה אולטרה סגול הוא מכשיר ה-PUVA המוקדם ביותר. בשנת 1974, מדענים כמו Parrish et al [2] דיווחו שניתן לרפא פסוריאזיס על ידי הקרנת קרניים אולטרה סגולות בגל -ארוך לאחר מתן פומי של פסורלן (Psoralen). הזבוב במשחה הוא שכדי להשיג אפקט טיפולי טוב יש להשתמש בתרופה עזר, פסורלן, ותופעות הלוואי של טיפול PUVA גדולות יחסית, המתבטאות בבעיות של כוויות קלות בעור וסיכון גבוה. של סרטן במהלך תהליך הטיפול. בשנת 1981, מדענים כמו Parrish[3] הראו ש-295-313 ננומטר באור אולטרה סגול-בינוני הוא הרצועה היעילה ביותר, ל-UVB מתחת ל-295 ננומטר אין כמעט פעילות נגד מחלות, ואולטרה סגול לקרניים הגדולות מ-313 ננומטר יש סיכון מסרטן. מגבלות אלו הניעו את השימוש הקליני ב-Narrowband UVB, כאשר 310-313 ננומטר הוכחו גם כפס הבטוחה ביותר. הופעת הטיפול ב-NB UVB פותרת את בעיית הצורך בשימוש בתרכובות רגישות לאור כמו פסורלן, והמטופלים יכולים לבחור אם להשתמש בפסורלן, מה שמשפר את האפקט הטיפולי וחוסך את עלות הטיפול. נכון להיום, המכשירים לטיפול במחלות עור בבתי חולים כוללים מכשירי פוטותרפיה אולטרה סגול מסוג NB UVB ומכשיר לטיפול בלייזר אקצימר 308 ננומטר. האחרון משתמש בגלי אור פועמים שנוצרים על ידי הגז האציל קסנון כלוריד כדי לטפל במחלות עור. מחקרים קליניים הראו שלאורך גל בודד של 308 ננומטר יש השפעות טיפוליות טובות יותר. עם זאת, בשל המחיר הגבוה והגודל הגדול, הוא אינו מתאים לשימוש ביתי נייד. האם לשיא הגל של LED סביב 308 ננומטר יש השפעה טובה יותר נותר לחקור.
כיום, רוב מנורות האולטרה סגול בהן נעשה שימוש הן מנורות כספית, היוצרות קרינת גלים אלקטרומגנטיים באמצעות יינון ועירור אדי כספית במנורת הכספית. סוג אורך גל בודד ושבירה קלה הן בעיות אופייניות של מנורות כספית, וכספית המתכת הכבדה שבהן קלה לגרום נזק חמור לגוף האדם ולסביבה. ב-16 באוגוסט 2017 נכנסה לתוקף אמנת מינמטה בנושא כספית, ו-128 חתומים, כולל סין, התחייבו לצמצם את השחרור והשימוש בכספית ולהגן על הציבור מפני-זיהום כספית מעשה ידי אדם. ביניהם, הסדרת תעשיית המלאכה פירושה שמנורות כספית ייאסרו בהדרגה. בשלב זה, נוריות LED נוצרו בשל היתרונות של גודל קטן, מקור אור קר, חיסכון באנרגיה והגנה על הסביבה, וללא צורך בחימום מוקדם (איור 1). חברות רבות פורסות באופן פעיל יישומי UVB LED, ועידן חדש של פוטותרפיה מגיע. נכון לעכשיו, Sanan Optoelectronics פיתחה LED UVB עם שיא אורך גל של 310 ננומטר, ומחצית -רוחב הגל הוא רק 10 ננומטר. ריכוז אורך הגל מועיל יותר לאפקט הפוטותרפיה.
מר יין דאקוי, לשעבר סגן שר משרד הבריאות ונשיא כבוד של איגוד הרופאים הסיני, אמר בטקס ההשקה של "הסיור הלאומי לפרויקט סיוע לרפואת עור בסין" בתחנת שנחאי שנכון לשנת 2014, יש כ-420 מיליון אנשים בעולם הסובלים ממחלות עור, מתוכם, בסין יש כמעט 150 מיליון אנשים [5]. ביניהן, מחלות העור השכיחות הן פסוריאזיס (פסוריאזיס), ויטיליגו, אטופיק דרמטיטיס ועוד. מחלות אלו מתאפיינות בתהליך ריפוי איטי, עקשנות וחזרה קלה. שלב הריפוי דורש הרבה אנרגיה, כוח אדם ומשאבים חומריים. על פי תוצאות הסקר של "סקאלת איכות חיים דרמטולוגית", בנוסף לכאבים והגירוד הבלתי נסבלים, זה גם נורמלי עבור חולים במחלות עור להפחית את איכות החיים החברתיים כי הם משפיעים על המראה שלהם. זה מראה שלא רק שיש למצוא תרופה בהקדם האפשרי, אלא גם לבריאות הנפשית של החולה יש לשים לב. חשוב לדעת שלעיתים קרובות מחלת נפש עלולה להרוס אדם, ויתכן שמבט או מילה של אחרים הם הדבר האחרון שמרסק את ה"גמל". קש. לכן, ישנה חשיבות רבה וחובה לחקור את הפתוגנזה ומנגנון הטיפול במחלות עור.
מאמר זה נועד להסביר את הפתוגנזה והמנגנון הטיפולי של פסוריאזיס וויטיליגו, אשר יסייעו לחולים להבין ולהבין, במידה מסוימת, זה יכול להפחית את מידת חוסר ההתאמה והתנודות הרגשיות של חולים בתהליך הטיפול, ולשפר את בטיחותם של חולים עם מחלות עור. מדד איכות חיים.
ויטיליגו היא מחלה אוטואימונית שבה לא ניתן להפריש מלנין באופן נורמלי עקב הפחתה או היעדר מלנוציטים, והנגעים בעור הם כתמים לבנים חלביים עם פיגמנטציה. המנגנון הפתוגני שלו עדיין לא ברור, רוב החוקרים מאמינים שלגורמים אוטואימוניים יש תפקיד חשוב בפתוגנזה של ויטיליגו [6]. מנקודת המבט של ביולוגיה של התא, תאי T מווסתים בחולים יכולים לא רק להרוס את ההשפעה האימונו-רגולטורית של מלנוציטים, אלא גם אובדן תפקודם יפעיל תאי T ציטוטוקסיים, המזהים ונלחמים במלנוציטים. אנטיגנים, ובסופו של דבר הורסים מלנוציטים [7-8]. כיצד תאי Thl7 משפיעים על מחלות אוטואימוניות הוא גם גולת כותרת מחקרית חדשה בשנים האחרונות. בשנת 2005, Harrington et al. [9] הציע לראשונה את הרעיון של תאי Thl7. כיום, מאמינים שניתן לחלק תאי T עוזרים CD4 פלוס לארבע תת-קבוצות: Th1, Th2, Th17 ותאי T רגולטוריים. תאי Thl7 יכולים לקיים אינטראקציה עם תאי חיסון אחרים על ידי ייצור סדרה של ציטוקינים, להשתתף בתהליך של שחרור גורמים מעודדי דלקת, לתווך ייצור של תגובות דלקתיות, ולאחר מכן להשפיע על תפקוד תאי החיסון וויסות מערכת החיסון.
טיפול UVB עבור ויטיליגו גורם לאפופטוזיס של תאי T ציטוטוקסיים ומעכב שחרור של גורמים פרו-דלקתיים על ידי עיכוב או קידום של ציטוקינים קשורים. מדענים כמו Imokawa G et al [10] מצאו שהביטוי של אנדותלין-1, Interleukin-1 ו-Tyrosinase המופרשים על ידי קרטינוציטים גדל לאחר הקרנת UVB. ET-1 הוא מיטוגן של מלנוציטים, והתוכן המוגבר שלו מקדם את החלוקה, התפשטות והנדידה של מלנוציטים שורדים. תפקידו של טירוזינאז הוא לזרז את היווצרות המלנין על ידי מלנוציטים. בנוסף, Yang Xianlu et al. [11] מצא ש-UVB יכול לעכב את הביטוי של IL-17 ו-IL-23. IL-17 הוא ציטוקין הגורם להתמיינות של תאי Thl7 ובעל אפקט פרו-דלקתי, בעוד ש-IL-23 מעודד דלקת בעקיפין על ידי ויסות על הפרשת הגורמים הפרו-דלקתיים TNF-, IL-1 ו-IL-17. לכן, UVB מסדיר את האיזון החיסוני בין תאי T מווסתים ותאי Th17 על ידי עיכוב שחרור של ציטוקינים דלקתיים כגון IL-6, IL-17, IL-23, IL-1 ו-TNF-, ובכך מעכב ביעילות את התגובה החיסונית. [11-12].
פסוריאזיס, המכונה גם פסוריאזיס, היא מחלה אוטואימונית כרונית [13]. מערכת החיסון של המטופל פעילה יתר על המידה, מעוררת דלקת עור וגורמת לתאי האפידרמיס להתחדש מהר מהרגיל. מחזור חידוש תאי האפידרמיס התקין הוא 28-30 ימים, אך עקב ריבוי מהיר יותר של תאי אפידרמיס בעור, תאי האפידרמיס של המטופל יחודשו תוך 3-4 ימים. ככל שיותר ויותר תאי עור מיוצרים במהירות, תאי עור ישנים נדחפים לעבר פני העור, ויוצרים אריתמה קשקשית (איור 3).
נכון לעכשיו, המנגנון הפתוגני של פסוריאזיס אינו ברור עדיין. רוב החוקרים מאמינים ש-UVB גורם ל-DNA לייצר פוטופולימרים, כשהחשובים שבהם הם ציקלובוטן פירימידין דימר, 6-4 photoproduct ואיזומר Dewar, המעכב תאי אפידרמיס. סינתזה, אשר בתורה מסדירה את מחזור תאי האפידרמיס [14]. UVB יכול גם להאריך את המחזור של תאי האפידרמיס על ידי ויסות-מעלה של הגן מדכא הגידול p53.
פסוריאזיס היא מחלה אוטואימונית המתווכת על ידי תאי T, וציטוקינים המופרשים על ידי תאי T משפיעים על מערכת החיסון וגורמים לתגובות דלקתיות קשות. תאי Th1 מפרישים בעיקר ציטוקינים כמו IFN-g, TNF-, IL-2 ו-IL-12, שמתווכים בעיקר חסינות תאית; תאי Th2 מפרישים בעיקר גורם תאי IL-4, IL-5, IL-10 ו-IL-13, בעיקר מתווך חסינות הומורלית [15]. Th17 קשור בעיקר לציטוקינים כמו IL-17, IL-23 ו-IL-22. רוב החוקרים מאמינים שהאיזון בין Th1 ו-Th2 עשוי להיות הגורם העיקרי לוויטיליגו [16], אך Li J et al. [17] מאמינים ש-Th17 ממלא תפקיד חשוב יותר בפתוגנזה, ו-IL-17 בנגעי עור פסוריאטיים ותכולת IL-22 הייתה גבוהה משמעותית מזו של עור רגיל.
בשנים האחרונות, נוריות ה-UVB שניתן להשתמש בהן בשוק הן בעצם מונופול על ידי חברות יפניות וקוריאניות, והמדינה נמצאת בחיתוליה. בהתבסס על הביצועים המצוינים של Sanan UVC LED, Sanan Optoelectronics השיקה כעת שבב UVB חדש עם טווח אורכי גל של 308-320 ננומטר, כמו גם חבילות בעלות ביצועים גבוהים שיכולים לענות על צרכי העיצוב השונים של הלקוחות. גדלי שבבי UVB של Sanan Optoelectronics כוללים 20 מיל, 30 מיל ו-42 מיל לבחירה. שבב בודד יכול להגיע להספק אופטי של 40 mW כשהוא מונע על ידי זרם של 350 mA.
עבור לקוחות שצריכים להשיג יישומים בצפיפות קרינה גבוהה, Sanan יכולה גם לספק שירותי אריזה מותאמים אישית, כגון חבילת 1313 הקטנה ליד-אנאורגנית וחבילת 6868 המשולבת עם 4 שבבים, את האחרונה ניתן להניע בזרם של 350 mA ההספק האופטי יכול להגיע ל-160 mW, וקצב תחזוקת שטף האור יכול להגיע ל-L50 10Khrs בשלב זה. אם נעשה שימוש במוצר זה בתחום המכשור הרפואי, על מנת לשמור על אפקט טיפולי טוב, מפתח המוצר צריך לקחת את מנת הקרינה הטיפולית האפקטיבית כדרישת מנת הקרינה בסוף מחזור חיי המוצר, על מנת להעריך ולתכנן את מנת הקרינה הראשונית של מחזור עיצוב המוצר.
