LED-rödljusbehandling i kliniska studier: 5 fallstudier

Under de senaste åren, LED Red Light Therapy i kliniska studier, tillämpning, och grundläggande experimentell forskning, särskilt i hudsjukdomar, artrit, osteoporos, sårläkning och reparation, anti-infektion och immunmodulering, etc.

Effekterna av rött ljus är nära relaterade till organismens biologiska funktioner, därför, LED-rött ljus har fått mer och mer uppmärksamhet vid tillämpningen av relaterade sjukdomar och grundforskning. Nästa, kommer vi att granska de biologiska förändringar som induceras av LED-rött ljus och dess kliniska studier.

Vad är LED?

LED är en ljus-emitterande diod (Lysdiod (Light Emitting Diode)) förkortning, det är en halvledarelektronisk komponent som omvandlar elektrisk energi till ljusenergi, som genom elektron- och hålkomplexet, omvandlas till ljusenergi, frigör energi för att avge ljus, tillhör en typ av artificiell ljuskälla.

Vad är LED-ljusterapi?

Inom jordbruket, används LED-ljusteknik ofta för att förbättra växternas produktivitet, , t.ex. LED-växthallar. Tidigare studier har visat att LED-ljusterapi har tillämpningar inom anti-inflammatorisk och smärtlindrande behandling, sårläkning, modulering av neurologiska störningar, kontroll av neonatal hyperbilirubinemi, behandling av bensjukdomar, och behandling av godartade och elakartade tumörer med fotodynamisk terapi.

Vad är LED-rödljusterapi?

Rödljusterapi (RLT) är en behandling som använder rött LED-ljus med låg- intensitet för att främja hälsa och välbefinnande. Rödljusterapi använder vanligtvis rött ljus med våglängder mellan 620 och 660 nanometer (nm), eller nära-infrarött ljus mellan 800 och 850 nanometer.

Dessa våglängder av rött ljus eller nära-infrarött ljus tränger igenom huden och når den cellulära, stimulerar mitokondrierna i cellerna, främjar intracellulära biokemiska reaktioner, förbättrar cellulär energiproduktion, ökar energimetabolismen, och påskyndar därmed processen för vävnadsreparation och regenerering, minskar inflammation, och lindrar smärta, bland annat.

Hur fungerar rödljusterapi?

Rödljusbestrålning av mänsklig hud kan öka aktiviteten hos katalas i cellmitokondrier, och förbättra cellulär metabolism så att ATP-nedbrytning, proteinsyntes, och glykogeninnehåll ökas för att främja cellsyntes.

1. LED Red Light Reparerar skadad hud och vävnad

Post-kirurgisk sårinfektion och sårläkning har alltid varit ett bekymmer för kirurger. Vissa studier har visat att användningen av LED-ljusbehandling avsevärt kan förbättra läkningen av sutursnitt i mänsklig hud. Trelles studie visade att efter 20 minuters bestrålning med 630 nm rött LED-ljus i en dos av 80 mW/cm2, förbättrades läkningen av sår hos patienter avsevärt, och hastigheten för postoperativ sårläkning ökade också effektivt.

I Wangs experimentella studie, bestrålades gingivala fibroblaster från råttor med 660 nm rött LED-ljus i en dos på 3.5 mW/cm2 under en viss period för att utvärdera cellaktivitet och sårläkning in vitro, och resultaten visade att 660 nm rött LED-ljus bestrålat med en energi på 10-20 J/cm2 minskade produktionen av reaktiva syreföreningar, och samtidigt, främjade angiogenes och omorganisering av tillfälliga sår. rött ljus bestrålat med en energi på 10-20 J/cm2 minskade produktionen av reaktiva syreföreningar, och samtidigt, främjade angiogenes och omorganisering av temporär matris, och därmed påskyndade sårläkning hos råttor.

Resultaten visade att 660 nm LED-rött ljusbestrålningsenergi i intervallet 10 ~ 20 J / cm2 minskade produktionen av reaktiva syrearter och främjade angiogenes och omorganisering av den tillfälliga matrisen in vivo, och därmed påskyndade sårläkning hos råttor.

660 nm LED-bestrålning med rött ljus främjar en ökning av kollagen IV i skelettmuskler, vilket leder till effektivare reparation av skadad muskel. Kombinationen av rött och blått LED-ljus stimulerar effektivt kollagensyntesen och påskyndar omvandlingen av fibroblaster till myofibroblaster, vilket visar en sammansatt regenerativ effekt.

660 nm rött LED-ljus används också vid behandling av keloider och andra fibrotiska hudsjukdomar. Mamalis och Jagdeo fann att 660 nm rött LED-ljus kan hämma fibroblastproliferation, vilket potentiellt kan hjälpa till att behandla ärr och andra fibrotiska hudsjukdomar.

I takt med att forskningen fortskrider, kommer kliniska studier och tillämpningar av rött LED-ljus inom sårläkning och andra områden att bli mer utbredda.

2. LED-rött ljus för hudpigmentering

LED är en låg-heat-ljuskälla, som är mindre skadlig för huden och säkrare, och LED-rött ljus är effektivt vid hudpigmenteringssjukdomar som melasma, fräknar, akne, etc. En forskare har undersökt effekten av rött ljus på melaninsyntesen och dess mekanism genom att bestråla melanomceller (B16F10) med 660nm LED-rött ljus vid en dos av 7.8 J/cm2.

Resultaten visade att 660 nm rött LED-ljus kunde hämma tyrosinasaktiviteten som inducerades av α-melanocytstimulerande hormon i B16F10-celler, och därmed hämma melaninsyntesen.

Det konstaterades också att 660 nm rött LED-ljus inducerade en depigmenterande effekt genom att inducera aktiveringen av extracellulärt reglerade proteinkinaser och minska uttrycket av mikroftalmi--associerade transkriptionsfaktorer och tyrosinasproteiner.

Fototerapi kan användas som en säker alternativ terapi för behandling av inflammatoriska hudsjukdomar som akne, och det har visats i litteraturen att hög-dos (>10 J/cm2 ) LED-bestrålning med blått och rött ljus har betydande effekter på inflammatorisk akne. Akne-lesioner förbättrades också av låg-dos (0.2~1.2J/cm2) LED-bestrålning med rött ljus.

3. LED-rött ljus för ben- och ledsjukdomar

LED-rödljusterapi har positiv reglering och positiva effekter på osteoblastdifferentiering och benbildning, många systemiska och regionala benförlustsjukdomar, såsom osteoporos och osteokondros orsakas huvudsakligen av ökning och upp-reglering av osteoklastaktivitet.

Det konstaterades att 635nm LED rött ljus bestrålade osteoklaster vid en dos av 2mW / cm2 i 72 timmar kan orsaka aktinstörningar och minska nivån av genuttryck (såsom integrin β3 och c-Src) som påverkar bildandet av aktinringar, och därmed hämmar benresorptiva osteoklaster, så vi kan se att 635nm LED rött ljus spelar en nyckelroll i regleringen av benombyggnad.

Sohn fann att 635 nm, 5 mW/cm2 LED-rödljusbestrålning avsevärt kan minska aktiviteten hos kärnfaktorn-κB (NF-κB) och intracellulär ROS-produktion, vilket kan ned-reglera osteoklastogenesen.

En annan studie visade att bestrålning av möss med 630 nm rött LED-ljus i en dos av 5 mW/cm2 främjade proliferationen av embryonala osteoblastprekursorceller (MC3T3-E1), och förbättrade osteoblastdifferentieringen efter en viss period av cellodling.

Därför, kan bestrålning med rött LED-ljus vara ett effektivt verktyg för att förebygga benförlust vid osteoporos och andra benresorptiva sjukdomar.

4. LED-rött ljus främjar regenerering av blodkärl

Lokal ischemi är en vanlig sjukdom som förknippas med minskad blodtillförsel till vissa organ eller vävnader, och det primära målet med dess behandling är att stimulera neovaskulariseringen av blodkärl.

Park undersökte regenerering av blodkärl från fett-deriverade stamceller (ASC) genom att bestråla de ischemiska extremiteterna med rött LED-ljus. Efter bestrålning med rött LED-ljus vid 650 nm, 50 mW/cm2, visade de LED-behandlade ASC visade ny blodkärlsbildning och vävnadsregenerering, vilket tyder på att LED-rött ljus kan främja regenerering av blodkärl och förbättra överlevnaden av ASC och stimulera utsöndringen av tillväxtfaktorer i de ischemiska extremiteterna.

5. LED rött ljus främjar hårväxt

I slutet av 1960-talet, genomförde en ungersk läkare en serie gissningstester på möss att lasrar orsakade cancer, men testet visade att lasrar förbättrade spridningen av hår runt musen rakning, och för första gången föreslog fotobiologisk terapi för utveckling av medicin för att öppna upp en ny väg. LED är ett bra alternativ till laserljuskällan, för en mängd olika sjukdomar i ett brett spektrum av applikationer.

Baserat på ovanstående forskning, Hong genomförde ett stort antal experiment, som visade att mänskliga dermala hårpapillaceller (hDPCs) spred sig snabbare efter att ha bestrålats med 660nm, 2. 42 mW/cm2 LED i 70 min.

Ytterligare studier visade att rött LED-ljus främjar spridningen av HD-PCs genom att stimulera Wnt / β-cyclin-signalering och ERK-signalväg, och in vitro-tester på hårsäckar i mänsklig hårbotten visade att rött LED-ljus har en positiv effekt på hårväxt.

Sammanfattning

LED Som en mycket lovande kall ljuskälla, LED rött ljus spelar en aktiv roll i den positiva moduleringen av hud, sårläkning, smärtlindring, metaboliska abnormiteter, och immunsjukdomar. Som en ljuskälla med fysisk intervention, LED rött ljus kan främja spridningen av primära celler (såsom fett- härledda stamceller och nervceller och spela en viss hjälproll vid behandling av sjukdomar.

LED--relaterad medicinsk utrustning forskning och utveckling kommer att vara den viktiga riktningen för den framtida kombinationen av medicin och optik, särskilt bärbar, bärbara LED-ljusterapiapparater kommer säkert att vara riktningen för framtida medicinska framsteg, LED-rödljusterapi kommer att vara mer omfattande tjänster och människors hälsa.