على مدى السنوات العديدة الماضية, العلاج بالضوء الأحمر LED في الدراسات السريرية, التطبيق, والبحوث التجريبية الأساسية, خاصة في الأمراض الجلدية, التهاب المفاصل, هشاشة العظام, التئام الجروح وإصلاحها, مكافحة- العدوى والتعديل المناعي, إلخ.
ترتبط تأثيرات الضوء الأحمر ارتباطًا وثيقًا بالوظائف البيولوجية للكائن الحي, لذلك, الضوء الأحمر LED تلقى المزيد والمزيد من الاهتمام في تطبيق الأمراض ذات الصلة والأبحاث الأساسية. التالي, سنراجع التغيرات البيولوجية التي يسببها الضوء الأحمر LED ودراساته السريرية.
محتويات
- 1 ما هو الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)؟
- 2 ما هو العلاج بضوء LED؟
- 3 ما هو العلاج بالضوء الأحمر LED؟
- 4 كيف يعمل العلاج بالضوء الأحمر؟
- 5 ضوء أحمر LED 1. LED لإصلاح الجلد والأنسجة التالفة
- 6 2. LED أحمر فاتح لتصبغات البشرة
- 7 3. ضوء أحمر LED لأمراض العظام والمفاصل
- 8 4. ضوء أحمر LED LED يعزز تجديد الأوعية الدموية
- 9 5. LED أحمر فاتح اللون الأحمر 5. يعزز نمو الشعر
- 10 ملخص
ما هو الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED)؟
الصمام الثنائي الباعث للضوء1TP10الصمام الثنائي الباعث للضوء (الصمام الثنائي الباعث للضوء) اختصار, وهو مكون إلكتروني من أشباه الموصلات يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ضوئية, والتي من خلال مجمع الإلكترون والثقب, سيتم تحويلها إلى طاقة ضوئية, إطلاق الطاقة لانبعاث الضوء, ينتمي إلى نوع من مصادر الضوء الاصطناعي.
ما هو العلاج بضوء LED؟
في الزراعة, غالبًا ما تُستخدم تقنية مصابيح LED لتحسين إنتاجية النباتات, مثل مصابيح LED للزراعة. أظهرت الدراسات السابقة أن العلاج بضوء LED له تطبيقات في مضادات الالتهابات وتسكين الآلام -inflammatory وتسكين الآلام1TP9علاج التئام الجروح1TP9تعديل الاضطرابات العصبية1TP9علاج الاضطرابات العصبية1TP9علاج فرط بيليروبين الدم لدى حديثي الولادة1TP9علاج اضطرابات العظام1TP9علاج الأورام الحميدة والخبيثة بالعلاج الضوئي الديناميكي1TP8علاج الأورام الحميدة والخبيثة
ما هو العلاج بالضوء الأحمر LED؟
العلاج بالضوء الأحمر (RLT) هو علاج يستخدم ضوء أحمر منخفض- شدة الضوء الأحمر LED لتعزيز الصحة والعافية. يستخدم العلاج بالضوء الأحمر عادةً ضوءًا أحمر بأطوال موجية تتراوح بين 620 و660 نانومترًا (نانومتر) , أو بالقرب من- بالأشعة تحت الحمراء بين 800 و850 نانومتر.
تخترق هذه الأطوال الموجية للضوء الأحمر أو الأشعة تحت الحمراء القريبة-infrared الضوء الأحمر الجلد وتصل إلى الخلايا, تحفز الميتوكوندريا في الخلايا, تعزز التفاعلات الكيميائية الحيوية داخل الخلايا, تعزز إنتاج الطاقة الخلوية, تزيد من استقلاب الطاقة, وبالتالي تسريع عملية إصلاح الأنسجة وتجديدها, تقلل الالتهاب, وتخفف الألم, من بين أمور أخرى.
كيف يعمل العلاج بالضوء الأحمر؟
يمكن أن يؤدي تشعيع الجلد البشري بالضوء الأحمر إلى زيادة نشاط الكاتلاز في الميتوكوندريا الخلوية, وتحسين عملية الأيض الخلوي بحيث يتم زيادة تخليق البروتين, وتكوين البروتين, ومحتوى الجليكوجين لتعزيز تخليق الخلايا.
ضوء أحمر LED 1. LED لإصلاح الجلد والأنسجة التالفة
لطالما كانت عدوى الجروح الجراحية والتئامها بعد- الجراحية مصدر قلق للجراحين. أظهرت بعض الدراسات أن استخدام العلاج بضوء LED يمكن أن يحسن بشكل كبير من التئام شقوق خياطة الجلد البشري. أظهرت دراسة تريليس أنه بعد 20 دقيقة من التشعيع بضوء LED أحمر 630nm بجرعة 80 ميجاوات/سم2TP9T تم تحسين التئام الجروح لدى المرضى بشكل كبير, كما زادت سرعة التئام الجروح بعد الجراحة بشكل فعال.
في دراسة وانغ التجريبية , تم تشعيع الخلايا الليفية اللثوية للفئران بضوء أحمر 660 نانومتر LED بجرعة 3.5 ميجاوات/سم2 لفترة معينة لتقييم نشاط الخلايا والتئام الجروح في المختبر, وأظهرت النتائج أن 660 نانومتر LED الأحمر المشع بطاقة 10-20 جول/سم2 قلل من إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية, وفي نفس الوقت, عزز تولد الأوعية وإعادة تنظيم المصفوفة المؤقتة, وبالتالي تسريع التئام الجروح في الفئران.
أظهرت النتائج أن طاقة الإشعاع الضوئي الأحمر 660 نانومتر LED في نطاق 10 ~ 20 جول/سم2 قللت من إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية وعززت تولد الأوعية وإعادة تنظيم المصفوفة المؤقتة في الجسم الحي, وبالتالي تسريع التئام الجروح في الفئران.
يشجع الإشعاع الضوئي الأحمر LED 660 نانومتر على زيادة الكولاجين الرابع في العضلات الهيكلية, مما يؤدي إلى إصلاح أكثر كفاءة للعضلات التالفة. يحفز الجمع بين الضوء الأحمر والأزرق LED بشكل فعال تخليق الكولاجين ويسرع من تحويل الخلايا الليفية إلى خلايا ليفية, مما يدل على تأثير تجديدي مركب.
يُستخدم ضوء LED الأحمر 660 نانومتر في علاج الجدرة وأمراض الجلد الليفية الأخرى. وجد ماماليس وجاغديو أن ضوء LED الأحمر 660 نانومتر يمكن أن يمنع تكاثر الخلايا الليفية, مما يساعد على علاج الندبات وأمراض الجلد الليفية الأخرى.
مع تقدم الأبحاث والدراسات السريرية وتطبيقات الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) الضوء الأحمر في التئام الجروح ومناطق أخرى ستصبح أكثر انتشارًا.
2. LED أحمر فاتح لتصبغات البشرة
الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) هو مصدر ضوء منخفض1TP10مصدر ضوء منخفض, وهو أقل ضرراً على الجلد وأكثر أماناً, والضوء الأحمر LED فعال في أمراض تصبغ الجلد مثل الكلف, النمش, حب الشباب, إلخ. وقد قام أحد الباحثين بدراسة تأثير الضوء الأحمر على تخليق الميلانين وآليته عن طريق تشعيع خلايا الورم الميلانيني (B16F10) بضوء أحمر LED 660 نانومتر بجرعة 7.8T8 جول/سم 2.
أظهرت النتائج أن الضوء الأحمر 660 نانومتر LED يمكن أن يثبط نشاط التيروزيناز المستحث بواسطة الهرمون المحفز للميلانين α- في خلايا B16F10, وبالتالي تثبيط تخليق الميلانين.
وقد وجد أيضًا أن ضوء LED الأحمر 660 نانومتر أدى إلى إحداث تأثير إزالة الصبغة عن طريق تحفيز تنشيط كينازات البروتين المنظم خارج الخلية وتقليل التعبير عن عوامل النسخ المرتبطة بالعيون الدقيقة- وبروتينات التيروزيناز.
يمكن استخدام العلاج الضوئي كعلاج بديل آمن لعلاج الأمراض الجلدية الالتهابية مثل حب الشباب, وقد ثبت في الأدبيات أن جرعة عالية- (> 10 جول/سم2) من أشعة LED الزرقاء والحمراء لها تأثيرات كبيرة على حب الشباب الالتهابي. كما تم تحسين آفات حب الشباب عن طريق جرعة منخفضة- (0.2 ~ 1.2J / سم2) من أشعة LED الحمراء.8T
3. ضوء أحمر LED لأمراض العظام والمفاصل
إن العلاج بالضوء الأحمر LED له تنظيم إيجابي وتأثيرات إيجابية على تمايز بانيات العظم وتكوين العظام, العديد من أمراض فقدان العظام الجهازية والإقليمية, مثل هشاشة العظام وداء العظم الغضروفي ناتجة بشكل رئيسي عن زيادة وزيادة- تنظيم نشاط الخلايا الآكلة للعظام.
وقد وجد أن الضوء الأحمر 635 نانومتر LED المشع بضوء أحمر 635 نانومتر، والذي تم تشعيعه على الخلايا الناقضة للعظام بجرعة 2 ميجاوات/سم2 لمدة 72 ساعة يمكن أن يسبب اضطرابات في الأكتين ويقلل من مستوى التعبير الجيني (مثل الإنتغرين بيتا 3 و c-Src) الذي يؤثر على تكوين حلقات الأكتين, وبالتالي تثبيط الخلايا الناقضة للعظام الارتكاسية, وبالتالي يمكننا أن نرى أن الضوء الأحمر 635 نانومتر LED يلعب دورًا رئيسيًا في تنظيم إعادة تشكيل العظام.
وجد سوهن أن 635 نانومتر, 5 ميجاوات/سم2 يمكن أن يقلل إشعاع الضوء الأحمر LED 635 نانومتر, 5 ميجاوات/سم2 من نشاط العامل النووي-κB (NF-κB) وإنتاج ROS داخل الخلايا, الذي يمكن أن يقلل من تكوّن الخلايا الخَلاَيا العظمية-
أظهرت دراسة أخرى أن تشعيع الفئران بضوء أحمر 630 نانومتر LED بجرعة 5 ميجاوات/سم2 عزز تكاثر خلايا سلائف الأرومات العظمية الجنينية (MC3T3-E1), وحسّن تمايز الأرومات العظمية بعد فترة معينة من زراعة الخلايا.
لذلك, قد يكون التشعيع بالضوء الأحمر LED أداة فعالة للوقاية من فقدان العظام في حالات هشاشة العظام وغيرها من أمراض ارتشاف العظام.
4. ضوء أحمر LED LED يعزز تجديد الأوعية الدموية
الإقفار الموضعي هو مرض شائع يرتبط بانخفاض إمدادات الدم إلى أعضاء أو أنسجة معينة, والهدف الأساسي من علاجه هو تحفيز تجديد الأوعية الدموية.
استكشف بارك تجدد الأوعية الدموية من الخلايا الجذعية المشتقة من الخلايا الجذعية الشحمية- عن طريق تشعيع الأطراف الإقفارية بالضوء الأحمر LED. بعد التشعيع بالضوء الأحمر LED عند 650 نانومتر, 50 ميجاوات/سم2, أظهرت الخلايا الجذعية المشتقة من الخلايا الجذعية الشحمية- المعالجة بالضوء الأحمر LED- أظهرت تكوين أوعية دموية جديدة وتجديد الأنسجة, مما يشير إلى أن الضوء الأحمر LED يمكن أن يعزز تجديد الأوعية الدموية ويعزز بقاء الخلايا الجذعية الكظرية الكظرية على قيد الحياة ويحفز إفراز عوامل النمو في الأطراف الإقفارية.
5. LED أحمر فاتح اللون الأحمر 5. يعزز نمو الشعر
في أواخر الستينيات, أجرى طبيب مجري سلسلة من الاختبارات التخمينية على الفئران بأن الليزر يسبب السرطان, ولكن الاختبار وجد أن الليزر يحسن من تكاثر الشعر حول حلاقة الفئران, ولأول مرة اقترح العلاج البيولوجي الضوئي لتطوير الطب لفتح مسار جديد. LED بديل رائع لمصدر ضوء الليزر, لمجموعة متنوعة من الأمراض في مجموعة واسعة من التطبيقات.
بناءً على البحث المذكور أعلاه, أجرى هونج عددًا كبيرًا من التجارب, أثبت أن خلايا الحليمة الشعرية الجلدية البشرية (hDPCs) تكاثرت بشكل أسرع بعد تشعيعها ب 660 نانومتر, 2. 42 ميجاوات/سم2 LED لمدة 70 دقيقة.
ووجدت دراسات أخرى أن ضوء LED الأحمر يعزز تكاثر خلايا HD-PCs عن طريق تحفيز إشارات Wnt / β-cyclin ومسار إشارات ERK, وأظهرت الاختبارات المختبرية على بصيلات شعر فروة الرأس البشرية أن ضوء LED الأحمر له تأثير إيجابي على نمو الشعر.
ملخص
الصمام كمصدر ضوء بارد واعد للغاية, يلعب الضوء الأحمر LED دورًا نشطًا في التعديل الإيجابي للجلد, التئام الجروح, تخفيف الآلام, تشوهات التمثيل الغذائي, واضطرابات المناعة. كمصدر ضوء مع التدخل البدني, يمكن للضوء الأحمر LED تعزيز تكاثر الخلايا الأولية (مثل الخلايا الجذعية المشتقة من الخلايا الدهنية- والخلايا العصبية) ولعب دور مساعد معين في علاج الأمراض.
ستكون أبحاث وتطوير المعدات الطبية المتعلقة بمصابيح LED هي الاتجاه المهم للجمع المستقبلي بين الطب والبصريات، وخاصة الأجهزة المحمولة والقابلة للارتداء أجهزة العلاج بالضوء LED لا بد أن يكون اتجاه التقدم الطبي المستقبلي، سيكون العلاج بالضوء الأحمر LED أكثر شمولاً للخدمات وصحة الإنسان.
