用于靶向热调节的组合物和方法与流程

本申请是申请日为2011年08月26日，申请号为201180041302.8，发明名称为“用于靶向热调节的组合物和方法”的申请的分案申请。

交叉引用

本申请根据35u.s.c.§119(e)要求2010年8月27日提交的美国临时申请号61/402,305、2010年12月13日提交的美国临时申请号61/422,612和2011年4月1日提交的美国临时申请号61/516,308的权益；本申请要求权益的各申请特此整体并入作为参考。

本发明的领域是用于美容、诊断和/或治疗程序的纳米颗粒。

背景技术：

皮肤的激光治疗是广为人知的，并且已备受推崇地用于治疗及美容应用。在治疗上，激光皮肤治疗的潜在用途包括癌症患者中癌细胞的激光消融和烧伤受害者的受损组织的激光消融。激光皮肤治疗的美容应用远远更多，包括毛发去除/减少、皮肤变色的治疗、诸如抽脂术等手术后的皮肤收缩、痤疮治疗、皮肤上不需要的标记的化学或物理磨除、包括鼻子缩小与面颈部提拉的手术治疗、以及其它美容性的皮肤重塑目的。

技术实现要素：

尽管激光疗法具有用于皮肤治疗和美容的前景，但是当前的激光程序效果有限，需要过多的重复治疗次数，而使得费用增加。次佳的激光治疗还具有有限的特异性，导致引起衰弱的临床副作用，比如非特异性皮肤损伤、皮肤刺激和瘢痕形成。

基于光的毛发去除系统在去除浅色毛发(毫毛、金发、灰发、红发)方面具有特别低的效率。即使使用了局部应用的发色团，比如碳，多次(甚至6次或更多次)治疗仍不足以在金发、灰发或红发的患者中达到治疗结果。除了浅色毛发的去除之外，热消融技术在伤口愈合、组织重塑、血管修复和痤疮治疗领域具有尚未开发的潜力。

寻常痤疮由毛囊皮脂腺单元的阻塞引起，毛囊皮脂腺单元由毛干、毛囊、皮脂腺和立毛肌组成，这种阻塞导致皮脂腺产生的皮脂油积聚以及随后的毛囊内细菌定殖。由于皮脂积聚而形成的微粉刺发展成非炎性皮肤瑕疵(白色/黑头)，或发展成募集炎性细胞且导致形成丘疹、结节和充满脓液的囊肿的皮肤瑕疵。未经治疗的寻常痤疮的后遗症通常包括色素沉着过多、瘢痕形成和外形损伤以及严重的心理困扰。因此，痤疮治疗广泛地寻求减少皮脂积聚及毛囊和皮脂腺内的微生物。

涉及光和激光的方法在治疗皮肤病症方面具有前景，但是仍不够有效。fda仅批准紫外线(uv)/蓝光用于治疗轻度至中度痤疮，这是由于其可能地通过毛囊内的内源性卟啉光敏剂的作用而对皮肤细胞(角质形成细胞)介导的抗炎效果。外源性卟啉前体比如5-氨基酮戊酸(5-ala)已配制用于局部或口服给药，并且显示在皮脂腺囊内积聚，吸收来自红光暴露的光子，并形成直接损害细胞膜和蛋白质的活性氧。结合了卟啉应用和高强度红光的这一程序被称为‘光动力疗法’，已证明经过20周的辐射后其减少了50％的皮脂产生和痤疮。然而，需要高强度的能量(50-150j/cm²)来破坏皮脂腺皮肤结构，并且经皮卟啉渗透导致脱靶副作用，包括对光的敏感性、疼痛、炎症、色素沉着过多/过少和永久的瘢痕形成。

为了使激光疗法在人皮肤病症的治疗中达到其完整效用，必须获得局部诱导皮肤结构的光破坏而不影响周围组织的方法。

在某些实施方式中，本文提供了用于靶细胞群体和靶组织的定向热调节的新的组合物和方法，其用于美容治疗以及慢性和急性疾病和病症的治疗和预防的目的。

一方面，本文描述了物质的组合物。例如，在一个实施方式中，提供了包含美容上可接受的载体和一定量的多种等离子体纳米颗粒的组合物，该量有效诱导与该组合物所局部接触的靶组织区域中的热调节。

在一些实施方式中，组合物包含等离子体纳米颗粒，该纳米颗粒通过暴露于由非线性激发表面等离子体共振源传送到靶组织区域的能量而激活。在进一步或额外的实施方式中，本文描述了包含至少一种等离子体纳米颗粒的组合物，该纳米颗粒包含金属、金属复合材料、金属氧化物、金属盐、电导体、电超导体、电半导体、电介质、量子点或来自其组合的复合材料。在进一步或额外的实施方式中，本文提供了一种组合物，其中存在于该组合物中的大量等离子体颗粒包含几何调节的纳米结构。在某些实施方式中，本文提供了一种组合物，其中等离子体颗粒包含目前已知的或将会创造的在预期波长下吸收光并产生等离子体共振的任何几何形状，包括纳米片、实心纳米壳、空心纳米壳、纳米棒、纳米粒、纳米球、纳米纤维、纳米线、纳米锥体、纳米棱柱、纳米星或其组合。在另一些实施方式中，本文描述了一种组合物，其中等离子体颗粒包含银、金、镍、铜、钛、硅、镓、钯、铂或铬。

在一些实施方式中，本文提供了包含美容上可接受的载体的组合物，该载体包含添加剂、着色剂、乳化剂、香料、保湿剂、可聚合的单体、稳定剂、溶剂或表面活性剂。在一个实施方式中，本文提供了一种组合物，其中表面活性剂选自由：月桂基聚氧乙烯醚2-硫酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、辛醇聚醚-1/癸醇聚醚-1硫酸钠(sodiumoctech-1/deceth-1sulfate)、脂质、蛋白质、肽或其衍生物所组成之群组中。在一个实施方式中，提供了一种组合物，其中表面活性剂以载体的约0.1％至约10.0％重量/重量的量存在。在又一个实施方式中，溶剂选自由水、丙二醇、醇、碳氢化合物、氯仿、酸、碱、丙酮、乙醚、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷和乙酸乙酯所组成之群组中。在一个实施方式中，组合物包含在一个或多个峰共振波长下具有至少约1o.d.的光密度的等离子体颗粒。

在进一步或额外的实施方式中，本文描述了一种组合物，其中等离子体颗粒包含亲水性或脂肪族涂层，其中该涂层基本上不吸附于哺乳动物个体的皮肤上，并且其中该涂层包含聚乙二醇、二氧化硅(silica)、硅石氧化物(silica-oxide)、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、蛋白质或肽。在另一个额外的实施方式中，热调节包括在靶组织区域中的损害、消融、裂解、变性、灭活、激活、炎症诱导、热休克蛋白的激活、细胞信号传导的干扰或细胞微环境的破坏。更进一步地，在某些方式中，靶组织区域包括皮脂腺、皮脂腺的组成部分、皮脂腺细胞、皮脂腺细胞的组成部分、皮脂或毛囊漏斗部。在进一步的实施方式中，靶组织区域包括隆突、球部、干细胞、干细胞龛(stemcellniche)、真皮乳头、皮质、角质层、毛发鞘、髓质、幽门肌、赫胥黎层(huxleylayer)或汉勒层(henlelayer)。

另一方面，本文描述了对组织进行定向消融的方法。例如，在一个实施方式中，提供了对组织进行定向消融以治疗有此需要的哺乳动物个体的方法，包括以下步骤：i)对个体的皮肤表面局部施用如上述的组合物；ii)提供将等离子体颗粒从皮肤表面重新分配到真皮组织的组成部分的渗透手段；和iii)用光产生皮肤表面的照射。在进一步或额外的实施方式中，提供了一种方法，其中光源包括水银、氙、氘或金属卤化物的激发、磷光、白炽光、冷光、发光二极管或阳光。在再进一步或额外的实施方式中，提供了一种方法，其中渗透手段包括高频超声、低频超声、按摩、离子电渗法、高压气流、高压液流、真空、用分级光热解或皮肤磨削术预处理、或其组合。在再进一步的实施方式中，提供了一种方法，其中照射包含光波长为介于约200nm和约10,000nm之间、积分通量为约1至约100焦耳/cm²、脉冲宽度为约1飞秒至约1秒、重复频率为约1hz至约1thz的光。

在进一步的方面，本文提供了一种组合物，其包含美容上可接受的载体、有效量的十二烷基硫酸钠和一定量的多种等离子体纳米颗粒，该量在该组合物所局部接触的靶组织区域中有效诱导热损害，其中纳米颗粒在约810纳米或1064纳米的共振波长下具有至少约1o.d.的光密度，其中等离子体颗粒包含约5至约35纳米的二氧化硅涂层，其中可接受的载体包含水和丙二醇。

在又一方面，提供了用于毛发的激光消融或痤疮的治疗的系统，其包含适合应用于人类皮肤的组合物和等离子体能量源。

附图说明

图1说明了描绘制剂在毛发去除和痤疮治疗中的应用的某些实施方式的示意图。描绘了(a)用于毛发去除，将等离子体纳米颗粒制剂(黑色)1.局部应用于人类皮肤，2.深入递送到毛囊并从皮肤表面洗去，3.用波长与等离子体颗粒的峰吸收波长共振的临床激光进行照射，和4.与损坏的毛囊一起从毛囊脱落；(b)用于痤疮治疗，将等离子体纳米颗粒制剂(黑色)1.局部应用于人类皮肤，2.特异性地递送到皮脂腺中并从皮肤表面洗去，3.用波长与等离子体颗粒的峰吸收波长共振的临床激光进行照射，和4.从皮脂腺的积聚的皮脂和皮脂产生能力遭到破坏处的靶部位脱落。

图2说明了在暴露于1064nm、20j/cm²、55ms的激光脉冲后，与示例性的当前临床染料碳洗液(圆圈)、meladine喷雾剂(菱形)及吲哚菁绿(正方形)相比较，本文提供的等离子体纳米颗粒制剂(sl-001，三角形)的某些实施方式的温度曲线。sl-001和染料从临床浓度(sl-0011000o.d.，碳20-200mg/ml，meladine1mg/ml，icg5mg/ml)以1:1000相同地稀释。n＝3，平均值的误差s.d.。

图3说明了使用猪皮肤外植体和本文所述主题的某些实施方式的共聚焦成像确定的荧光标记的纳米颗粒的毛囊渗透。描绘了(a)与毛囊成一定角度切片并成像的处理后的猪皮肤的示意图，其为两个连续的60μm平面：‘平面1’(显示毛囊漏斗部)和‘平面2’(显示毛囊的深处)；(b)代表性的共聚焦图像显示在毛囊表面和深处(但不在下面的真皮中)的红色荧光纳米颗粒(548nm)；和(c)高放大倍数下，保持在毛囊深处(～400μm)的红色荧光纳米颗粒。绿色是组织自发荧光。

图4说明了使用猪皮肤外植体和暗视野成像确定的等离子体纳米颗粒的毛囊渗透。显示了(a)与毛囊水平切片并成像的处理后的猪皮肤的示意图；(b)亮蓝色等离子体颗粒在1.2mm深的切片中可见，且不同于(c)未处理的(阴性对照)猪皮肤，其中没有可见的颜料。

图5描绘了在仅用激光处理(左前臂)或用等离子体颗粒+激光处理(右前臂)的活的人皮肤中的临床观察，展示了非特异性和特异性光热损害。(a,b)在图片上部，单独用810nm的激光脉冲(30j/cm²、30ms、2次)照射人的皮肤(a)，或者在用830nm共振的、未涂覆的等离子体纳米颗粒在20％丙二醇中的制剂处理后照射(b)。等离子体纳米颗粒制剂通过3分钟的按摩应用，并且在激光照射之前交替应用水和乙醇3次来擦拭皮肤表面。在激光照射后30分钟，由于皮肤表面上残留的未涂覆颗粒的显著光热加热，与a相比，在b中观察到非特异性临床烧伤。(c,d)在图片下部，单独用1064nm的激光脉冲(40j/cm²、55ms、3次)照射人的皮肤(c)，或者在用1020nm共振的、二氧化硅涂覆的等离子体纳米颗粒在20％丙二醇中的制剂处理后照射(d)。等离子体纳米颗粒制剂通过3分钟的按摩应用，并且在激光照射之前交替应用水和乙醇3次来擦拭皮肤表面。在激光照射后30分钟，在d或c中未观察到皮肤烧伤或红斑的迹象，因为二氧化硅涂覆的颗粒可充分地从皮肤表面擦拭掉。d的放大摄影显示了在纳米颗粒靶向部位中的特异性光热损害(毛囊周围的红斑和水肿)。

图6是显示在用等离子体纳米颗粒制剂和临床激光处理的活的人皮肤中纳米颗粒靶向的光热损害的照片。将1020nm共振的、二氧化硅涂覆(直径200nm)的等离子体纳米颗粒在20％丙二醇中的制剂与活的人皮肤接触，并按摩3分钟。重复该程序3次，并交替应用水和乙醇3次来擦拭皮肤表面，以除去残余的颗粒。用1064nm的激光脉冲(40j/cm²、55ms、3次)照射处理过的皮肤。激光照射后，对毛囊周围的红斑和水肿的临床观察在纳米颗粒靶向的毛囊处可见，而在周围组织或未用颗粒处理的组织中不可见。

图7说明了等离子体纳米颗粒制剂向人皮肤皮脂腺的递送。(a)针对胶原iv基底膜(蓝色)和pgp9.5神经标记(绿色)免疫染色的人皮肤活检和切片的共聚焦显微镜图像显示了毛囊(hf)和皮脂腺(sg)的显微解剖结构。红色是二氧化硅纳米颗粒(200nm)。(b)用等离子体纳米颗粒制剂处理、然后与毛囊水平切片并成像的切离的人皮肤的示意图和暗视野显微镜图像。亮蓝色等离子体颗粒在深达400μm深处和人皮脂腺内可见。

图8说明了包含表面活性剂的、用于靶向皮脂腺的等离子体纳米颗粒的美容制剂。二氧化硅涂覆的纳米颗粒(直径200nm，100o.d.)在添加有表面活性剂十二烷基硫酸钠(sds)或月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸钠(sles)的20％丙二醇中配制而成，通过按摩+超声处理应用于人的皮肤，并且在水平面上对皮肤进行切片用于暗视野显微镜检查。(a)如图7中一样，等离子体颗粒在1％sds/20％pg中的制剂一直渗透到皮脂腺400μm处。(b)等离子体颗粒在1％sles/20％pg中的制剂一直渗透到皮脂腺600μm处。插图显示了没有可见颗粒的皮肤切片(比例尺为40μm)。皮脂腺的轮廓用虚线标出。

图9是描绘按摩与超声处理对比，对靶向人毛囊和皮脂腺的纳米颗粒的影响的图像。二氧化硅涂覆的纳米颗粒(直径200nm，100o.d.)在1％sds/20％丙二醇中配制而成，并通过按摩或超声处理应用于人的皮肤。在低(20x)和高(50x)放大倍数下拍摄的水平平面切片的暗视野图像显示(a)单独按摩后很少甚至没有等离子体颗粒向毛囊漏斗部积聚，与之相比，(b)单独超声处理后毛囊漏斗部扩张且有显著的等离子体颗粒积聚。

图10描绘了用于靶向皮脂腺的等离子体纳米颗粒美容制剂的一个实施方式。包含不同形状和涂层的等离子体纳米颗粒在1％sds/20％丙二醇中配制而成，并通过按摩+超声处理应用于人的皮肤，并且在水平面上对皮肤进行切片用于暗视野显微镜检查。(a)在毛囊的漏斗部内一直到200μm深处观察到聚乙二醇(peg)涂覆的纳米棒(金色，尺寸为15×30nm)(白色箭头)。(b)在毛囊内一直到600μm深处和皮脂腺内观察到低浓度(10o.d.)的二氧化硅涂覆的纳米片(银色，直径200nm)(空心箭头)。插图显示没有可见颗粒的皮肤切片(比例尺为100μm)。

具体实施方式

生理和病理生理组织生长和重塑以及细胞形态的变化的生物学要比一般理解的更复杂，涉及生物化合物、物理力和细胞类型的相互作用网络。

本文描述的主题的目的之一是提供使用纳米颗粒对皮肤和皮下组织或其它可进入的组织间隙进行无创及微创治疗的组合物、方法和系统。治疗包括但不限于毛发去除、毛发生长和再生长，以及皮肤年轻化或表面再建、痤疮去除或减少、皱纹减少、毛孔缩小、脂肪团和其它皮肤脂质沉积的消融、疣和真菌去除、包括肥大性瘢痕和瘢痕疙瘩在内的瘢痕的打薄或去除、异常色素沉着(比如葡萄酒色痣)、纹身去除和皮肤的不一致性(例如，在质地、颜色、色调、弹性和水合作用方面)。其它治疗性或预防性方法包括但不限于对多汗症、无汗症、frey综合征(味觉性出汗)、horner综合征和ross综合征、光化性角化病、毛囊角化病、皮炎、白癜风、糠疹、银屑病、扁平苔癣、湿疹、脱发、银屑病、恶性或非恶性皮肤肿瘤的治疗。

除非另有解释，否则本文使用的所有技术和科学术语具有的意义与本公开内容所属领域的普通技术人员所通常理解的意义相同。虽然与本文所述的方法和材料相似或等价的方法和材料可用于本公开内容的实践或测试，但本文描述了合适的方法和材料。所述材料、方法和实例仅是说明性的而非意在限定。通过以下详细描述和权利要求书，本公开内容的其它特征是显然的。

本文使用的“施用”包括向个体提供材料或导致材料的供应，比如经局部、真皮下、皮下、真皮内、肠、肠胃外、直肠、鼻、静脉内、肌肉内、腹膜内或其它途径提供。

对个体“适合施用的载体”是指与期望的脊椎动物个体的局部施用或施用途径在生理上相容的任何材料。载体可包括用于配制的基于固体的干燥材料；或者载体可包括用于配制为液体或凝胶形式的液体或基于凝胶的材料。载体的具体类型以及最终制剂部分地取决于所选择的施用途径和产品的类型。

“可比较的量”指可计量地类似于给出的参考或标准的量。

制剂的“组分”包括与其相关或在其内包含的任何产品或化合物。

“有效剂量”、“有效量”或“治疗量”是足以引起期望的药理学、美容或治疗效果，从而导致疾病或病症的有效预防或治疗，或者在脊椎动物个体中提供益处的量。

“治疗效果”或“治疗上令人满意的效果”指所治疗的域或区域中的改变使得它以期望的方式呈现产生的体征，例如癌症治疗引起肿瘤细胞的破坏或停止肿瘤细胞的生长，痤疮治疗引起瑕疵数目的减少和/或严重程度的降低，毛发去除治疗引起明显的脱毛，或者祛皱治疗导致皱纹消失。

“分离的”生物组分(如核酸分子、蛋白质或细胞)已从产生该组分的其它生物组分基本分离或纯化出来，其它生物组分包括任何其它蛋白质、脂质、碳水化合物和其它组分。

本文使用的“纳米颗粒”一般指具有约0.1nm至约9000nm的至少一个维度的颗粒。

本文使用的“个体”或“患者”是任何脊椎动物物种。

本文使用的“基本上纯的”或“基本分离的”化合物基本不含一种或多种其它化合物。

“靶组织”包括期望对其有物理或化学力或变化的生物体区域。如本文所述，痤疮治疗的示例性靶组织包括皮脂腺，而毛发去除的示例性靶组织包括毛囊皮脂腺单元、毛发漏斗部、毛囊或非毛囊表皮。靶组织的“区域”包括该组织的一个或多个组成部分。示例性的靶组织区域包括干细胞龛、隆突、皮脂腺、真皮乳头、皮质、角质层、内根鞘、外根鞘、髓质、赫胥黎层、汉勒层或幽门肌。靶组织区域的“域”包括基底膜、细胞外基质、细胞表面蛋白质、非结合的蛋白质/分析物、糖基质、糖蛋白或脂双层。

“基本不含”一些额外内容物的化合物主要或完全不具有所述内容物。

“等离子体纳米颗粒”是在其内由光激发局部表面等离子体的纳米尺寸的金属结构。这些表面等离子体是在与金属/电介质界面(例如，金属/空气或金属/水)平行的方向上传播的表面电磁波。

“光吸收纳米材料”包括能够呈现量子尺寸效应的纳米材料。

如本文所述，提供了包含等离子体纳米颗粒以在靶组织内诱导选择性热调节的组合物。

等离子体纳米颗粒

此类组合物包含约10⁹至约10¹⁶个纳米颗粒，比如10⁹、10¹⁰、10¹¹、10¹²、10¹³、10¹⁴、10¹⁵、10¹⁶个颗粒。优选地，组合物包含约10¹¹至10¹³个颗粒，使得集中在有效的1ml治疗体积内的颗粒数量为10⁹至10¹¹个。在其中期望对靶区域增加纳米颗粒浓度的某些实施方式中，组合物包含光密度(o.d.)为10o.d.-1000o.d.或光密度大于1,000o.d.的颗粒浓度。在一些实施方式中，这些对应于约1-10％w/w或更多纳米颗粒的浓度。

纳米颗粒在尺寸和其它特征上可以是均匀或不均匀的。在至少一维上，纳米颗粒的大小一般为约0.1nm至约5,000nm。预期纳米颗粒群体的尺寸有一些变化。例如，变化可以小于0.01％、0.1％、0.5％、1％、5％、10％、15％、25％、50％、75％、100％、200％或大于200％。在期望最佳等离子体共振的某些实施方式中，提供了约10nm至约100nm范围内的颗粒大小。备选地，在期望增强纳米颗粒向靶组织区域如毛囊内的渗透的实施方式中，提供了约100nm至约1000nm范围内的颗粒大小。对存在于组合物中的颗粒大小的调节也是在目标域中集中组合物的有用手段。而且，如本文所述，大小范围为约10nm至约100nm的纳米颗粒可用作一般在约100nm至约1000nm范围内的较大分子结构的组成部分。例如，等离子体纳米颗粒可以进行表面涂覆以增加其大小，嵌入到可接受的载体中，或者其可以与其它颗粒或其它材料交联或聚集，从而形成更大的颗粒。在等离子体纳米颗粒溶液内的至少一种纳米颗粒的至少一维小于50-100nm的某些实施方式中，纳米颗粒表面可涂覆有10-100nm厚或更厚的基质(例如二氧化硅)，从而将该维度或颗粒增加至50-100nm或更大。增加的尺寸大小可增加所有纳米颗粒向靶区域(例如毛囊)的递送并限制向非靶区域(例如真皮)的递送。

生成纳米颗粒时的重要考虑因素包括：1)颗粒和生成的组合物的ζ电势(正、负或中性)和电荷密度；2)颗粒和生成的组合物的亲水性/疏水性；3)吸附层(例如颗粒滑移平面)的存在；和4)靶细胞粘附性质。可用各种比例的具有负、正或中性电荷的硫醇化部分(例如羧酸、胺、羟基)使纳米颗粒表面功能化。此外，可使用阴离子介导的表面涂层(例如丙烯酸盐、柠檬酸盐和其它)、表面活性剂涂层(例如，十二烷基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸钠、十二烷基硫酸铵、辛醇聚醚-1/癸醇聚醚-1硫酸钠、卵磷脂和其它表面活性剂，包括十六烷基三甲基溴化铵(ctab)、脂质、肽)，或者蛋白质/肽涂层(例如，白蛋白、卵白蛋白、卵蛋白、乳蛋白、其它食品、植物、动物、细菌、酵母或重组衍生的蛋白质)。嵌段共聚物也是有用的。而且，可以理解附着于光吸收颗粒表面以促进或阻止特定分子相互作用并改善颗粒向毛孔或毛囊的进入的任何其它化合物或材料的使用。在一些实施方式中，颗粒表面未经修饰。通过用本领域已知的化学物质修饰纳米颗粒表面来进行亲水性与疏水性的调节，所述化学物质包括硅烷、异硫氰酸酯、短聚合物(例如peg)或功能化的碳氢化合物。具有不同长度和堆积密度的聚合物链(例如，生物聚合物，如蛋白质、多糖、脂质及其杂合物；合成的聚合物，如聚乙二醇、plga及其它；以及生物聚合物-合成杂合物)用于改变颗粒的吸附层/滑移平面。

光吸收。优选的纳米颗粒具有约10nm至约10,000nm(例如100-500nm)的光吸收性质。在具体实施方式中，纳米颗粒具有对通过标准激光装置或其它光源的激发有用的光吸收。例如，纳米颗粒在约755nm(翠绿宝石激光器)、在约800-810nm的范围内(二极管激光器)或约1064nm(nd:yag激光器)的波长时吸收。类似地，纳米颗粒例如在约500nm至约1200nm的范围吸收强脉冲光(ipl)。

组装。本文提供的纳米颗粒通常可包含未组装的纳米颗粒集合。“未组装的”纳米颗粒是指这样的集合中的纳米颗粒彼此没有通过物理力或化学键直接结合(颗粒-颗粒)或没有通过某些中间物间接结合(例如，颗粒-细胞-颗粒、颗粒-蛋白质-颗粒、颗粒-分析物-颗粒)。在其它实施方式中，纳米颗粒组合物组装成有序阵列。特别地，此类有序阵列可包括任何三维阵列。在一些实施方式中，仅一部分纳米颗粒被组装，例如，5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、86％、90％、95％、99％或大于99％的纳米颗粒被组装成有序阵列。纳米颗粒通过范德华吸引、伦敦力、氢键、偶极-偶极相互作用或共价键或其组合来组装。

“有序阵列”“有序阵列”可采用由独立部件形成的宏观结构的形式，所述独立部件可以以球体、胶体、珠、椭圆、正方形、长方形、纤维、线、棒、壳、薄膜或平整表面的形式图案化或未图案化。相反，“无序阵列”缺乏实质性的宏观结构。

几何调节的纳米结构。本文提供的纳米颗粒可以以目前已知的或将会创造的所有形状成形，该形状吸收光，并在峰波长或200nm至10,000nm的波长组合下产生等离子体共振。在非限制性示例中，纳米颗粒成形为球形、椭圆形、圆柱体、正方形、长方形、棒、星、管、锥体、星、棱柱、三角形、分枝、片，或由平整表面组成。在非限制性示例中，等离子体颗粒包括纳米片、实心纳米壳、空心纳米壳、纳米棒、纳米粒、纳米球、纳米纤维、纳米线、纳米锥体、纳米棱柱、纳米片或其组合。存在于组合物中的等离子体颗粒包含限定为5％、10％、15％、25％、50％、75％、80％、85％、90％、95％、98％、99％、99.9％或多于99.9％的颗粒的大量几何调节的纳米结构。

组合物。纳米颗粒是金属(例如，金、银)、金属复合材料(例如，银和二氧化硅、金和二氧化硅)、金属氧化物(例如，氧化铁、氧化钛)、金属盐(例如，草酸钾、氯化锶)、金属间化合物(例如，铝化钛、铝镍钴)、电导体(例如，铜、铝)、电超导体(例如，钇钡铜氧化物、铋锶钙铜氧化物)、电半导体(例如，硅、锗)、电介质(例如，二氧化硅、塑料)或量子点(例如，硫化锌、硒化镉)。在非限制性示例中，材料是金、银、镍、铂、钛、钯、硅、镓。或者，纳米颗粒包含复合材料，该复合材料包含金属和电介质，金属和半导体，或金属、半导体和电介质。

涂层。优选地，该组合物包含涂覆的纳米颗粒。

生物分子。组合物可包含肽、核酸、蛋白质或抗体。例如，与毛囊干细胞的蛋白质(例如，角蛋白15)，细胞或干细胞表面上的蛋白质、糖基质或脂质，细胞外基质或基底膜的蛋白质、肽、糖基质结合的蛋白质、抗体、肽或核酸。

带电荷的部分。涂覆的纳米颗粒可包含带电荷的部分，借此那些电荷介导增强或削弱的通过静电或化学相互作用与毛囊内或外的组成部分的结合。

靶组织描述

局部和皮肤病学应用。用于局部和皮肤病学应用的靶组织包括皮肤表面、表皮和真皮。适合接受局部和皮肤病学应用治疗的疾病或状况包括痤疮、疣、真菌感染、银屑病、瘢痕去除、毛发去除、毛发生长、肥大性瘢痕或瘢痕疙瘩的缩小、皮肤的不一致性(例如，质地、颜色、色调、弹性、水合作用)和恶性或非恶性皮肤肿瘤。

本文使用的术语“痤疮”包括寻常痤疮以及其它形式的痤疮和相关的皮肤状况，包括夏季痤疮、聚合性痤疮、化妆品性痤疮、暴发性痤疮、项部瘢痕疙瘩性痤疮、机械性痤疮、栗粒性坏死性痤疮、坏死性痤疮、氯痤疮、药物诱发的痤疮、表皮剥脱性痤疮、卤素痤疮、面部播散栗粒状狼疮、香膏剂痤疮、焦油痤疮和热带痤疮。

皮下应用。用于皮下应用的靶组织包括皮肤系统下的脂肪组织和结缔组织。适合接受皮下应用治疗的疾病或状况包括皱纹和纹身。其它应用包括皮肤年轻化和/或表面再建、牵拉痕的去除或减少以及脂肪消融。

靶组织的具体区域通常为靶向其内的特定域的毛囊、皮脂腺、局泌汗腺、顶泌汗腺或立毛肌。例如，靶向毛囊的隆突区域。因为在一个实施方式中纳米颗粒用于热消融毛囊干细胞以去除毛发，所以包含毛囊干细胞的区域是特别感兴趣的靶向。因此，靶组织区域可包括干细胞龛、隆突、皮脂腺、真皮乳头、皮质、角质层、内根鞘、外根鞘、髓质、赫胥黎层、汉勒层或幽门肌。这些区域中的每一个可包含细胞、干细胞、基底膜、细胞外基质、生长因子、分析物或其它介导毛囊恢复活力的生物成分。对这些成分的干扰或破坏将获得疗效，例如减慢或停止介导毛发再生长的过程、阻止从皮脂腺分泌皮脂、损害或阻止肿瘤细胞、减少皱纹的出现。也可以靶向与消融的期望靶标极为接近的结构，特别是当能够有效地传导热的时候。

定位域。提供了包含纳米颗粒的组合物，所述纳米颗粒优先定位于向其施用该组合物的哺乳动物个体的靶组织区域的域。

靶向部分。纳米颗粒可设计成选择性地与靶组织的域结合。例如，为了有效地使纳米颗粒靶向至靶组织域，纳米颗粒经由生物部分可操作地与域连接。优选地，所述部分包含干细胞组分、祖细胞、细胞外基质组分、基底膜组分、毛干组分、毛囊上皮组分或非毛囊表皮组分。生物部分包括诸如细胞表面受体、糖蛋白或细胞外基质蛋白质的蛋白质，以及碳水化合物、分析物或核酸(dna、rna)以及膜的组分(脂双层组分、微粒体)。

非定位(delocalization)域。组合物中存在的纳米颗粒优先从靶组织区域的域离开。非定位域包括纳米颗粒不能大量聚集到其中或者备选地从该域更有效地移去的组织的特定区域。在优选的实施方式中，非定位域是非毛囊表皮、真皮、毛囊的组成部分(例如，毛发干细胞、干细胞龛、隆突、皮脂腺、真皮乳头、皮质、角质层、内根鞘、外根鞘、髓质、赫胥黎层、汉勒层、幽门肌)、毛囊漏斗部、皮脂腺、皮脂腺的组成部分、皮脂腺细胞、皮脂腺细胞的组成部分或皮脂。

能量源。本文提供了非线性激发表面等离子体共振源，其包括各种光源或光学源。示例性光源包括激光器(离子激光器、半导体激光器、调q激光器、自激激光器或光纤激光器)、发光二极管、灯、太阳、荧光光源或电致发光光源。通常，能量源能够以约100、200、300、400、500、1000、2000、5000nm至约10,000nm或更大的波长发出辐射。非线性激发表面等离子体共振源能够发出电磁辐射、超声、热能、电能、磁能或静电能。例如，能量是强度为约0.00005mw/cm²至约1000tw/cm²的辐射。选择最佳强度以在周边组织中约10微米至数百微米的区域内由等离子体纳米颗粒诱导高的热梯度，但对离纳米颗粒约100微米或更大的半径内不存在颗粒的加热组织具有最小的残余效应。在某些实施方式中，靶组织区域和其它组织区域(例如皮肤)之间的热梯度差异大于2倍、3倍、5倍、10倍、15倍、20倍、50倍、100倍，或超过100倍。

可通过用热/红外摄像机监测皮肤表面上的热量热梯度来调整能量。如本文所证明的，当通过辐射作用在纳米颗粒上生成表面等离子体时，本公开内容的方法和系统提供优异的功效。等离子体通常以单光子模式，或备选地以双光子模式、多光子模式、步进式模式或上转换模式生成。

辐射的传送。从非线性激发表面等离子体共振源传送能量到靶组织区域的物理手段包括纤维、波导、接触尖端或其组合。

光源包括cw光源或脉冲光源，其可以是能够以约200nm至约10,000nm的频率发出辐射的单波长偏振(或备选地，非偏振)光源。备选地，光源是能够以约200nm至约10,000nm的波长发出辐射的多波长偏振(或备选地，非偏振)光源。脉冲光源通常能够以约1hz至约1thz的频率发出脉冲辐射。脉冲光源能够发出持续时间少于毫秒、微秒、纳秒、皮秒或飞秒的脉冲。光源可与皮肤表面冷却装置耦合，以减少对皮肤表面上的颗粒或结构的加热以及将加热集中在更深层的毛囊或组织结构内的组分。

包含纳米颗粒的组合物。为了提供向靶组织内的最佳皮肤渗透，在某些实施方式中，将等离子体纳米颗粒配制在各种组合物中。优选地，将纳米颗粒配制在包含1-10％v/v表面活性剂(例如，十二烷基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸钠、十二烷基硫酸铵、辛醇聚醚-1/癸醇聚醚-1硫酸钠)的组合物中。表面活性剂破坏并乳化皮脂或其它疏水性流体，使得能够改善亲水性纳米颗粒对毛囊、漏斗部、皮脂腺或皮肤的其它区域的靶向。表面活性剂也降低了将亲水性纳米颗粒递送到疏水性小裂缝(比如毛干和毛囊之间的间隙)或皮脂腺内所需的自由能。包含纳米颗粒的组合物也可包括以各种浓度(1-20％w/v)存在于水性溶液、硅酮/油溶剂、丙二醇或乳膏(例如，包含醇、油、石蜡、胶体二氧化硅)中的乳剂。在其它实施方式中，该制剂包含可降解或不可降解的聚合物，例如合成的聚丙交酯/乙交酯共聚物、多孔十二烷基内酰胺/己内酰胺尼龙共聚物、羟乙基纤维素、聚合电解质单层，或备选地在诸如透明质酸、明胶等天然水凝胶中。在进一步的实施方式中，制剂中包含水凝胶plga、peg-丙烯酸酯。备选地，在制剂中提供了基质成分，比如二氧化硅、聚苯乙烯或聚乙二醇。其它制剂包含表面活性剂、脂双层、脂质体或微粒体成分。纳米颗粒可包含更大的微米尺寸的颗粒。

有效剂量。如本文所述，包含纳米颗粒的组合物的有效剂量包括所需的颗粒量，在一些方面，用以在靶组织区域内生成有效热梯度，使得来自激发的纳米颗粒的热能作用于靶组织区域的一部分。“最小有效剂量”是有效达到期望的生物、物理和/或治疗效果的组合物中纳米颗粒的最小数目或最低浓度。优选地，等离子体纳米颗粒在一个或多个峰共振波长下具有10o.d.-1,000o.d.的光密度。

美容上可接受的载体。提供了具有多种等离子体纳米颗粒及美容上或药学上可接受的载体的美容或药用组合物。一般而言，载体和组合物必须适合局部施用于哺乳动物个体的皮肤，使得等离子体纳米颗粒以选择性热调节皮肤组分的有效量存在。优选地，纳米颗粒与包含1-10％v/v表面活性剂(例如，十二烷基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸钠、十二烷基硫酸铵、辛醇聚醚-1/癸醇聚醚-1硫酸钠)的载体一起配制，使得能够破坏表皮皮肤屏障，乳化皮脂，改善亲水性纳米颗粒与疏水性溶液的混合，并将熵障碍降低至可将亲水性颗粒递送到皮肤的疏水区(例如，毛干和周围的鞘或囊之间)。在一些实施方式中，载体包含极性或非极性溶剂。例如，合适的溶剂包括醇(例如，正丁醇、异丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇)、碳氢化合物(例如，戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、苯、甲苯、1,4-二氧杂环己烷)、氯仿、乙醚、水、含丙二醇的水、酸(例如，醋酸、甲酸)、碱、丙酮、异辛烷、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、四甲基氢氧化铵、异丙醇等。在其它实施方式中，提供了稳定剂，比如抗氧化剂，用于防止材料的不需要的氧化；螯合剂，用于形成螯合络合物，并钝化否则将充当催化剂的痕量金属离子；乳化剂、离子或非离子表面活性剂、胆固醇或磷脂质，用于稳定乳剂(例如，蛋黄卵磷脂、硬脂酰乳酸钠、二(2-乙基己基)-磺基琥珀酸钠(aot))；紫外稳定剂，用于保护材料特别是塑料免于紫外辐射的不良影响。在进一步的实施方式中，生成了具有美容上可接受的载体的组合物，使得纳米颗粒基本处于悬浮液中。

可选地，也包括其它成分，包括乳剂、聚合物、水凝胶、基质、脂双层、脂质体或微粒体。此外，可选地包含可检测的着色剂(例如色素)、香料、保湿剂和/或护肤剂。在一些实例中，制剂具有如以毫帕斯卡-秒(mpa·s)为单位测量的在0.1-1000之上、之下或之内的粘度。

组合物中每毫升所含的纳米颗粒数量可针对特异性结合进行修改，并且其范围可以是每毫升10⁹至10¹⁸个颗粒，但一般为约10¹¹至10¹³个纳米颗粒。在期望增加对靶区域的纳米颗粒浓度的某些实施方式中，组合物包含光密度为10o.d.-1000o.d.或光密度大于1,000o.d.的颗粒浓度。在一些实施方式中，这对应于约0.1-10％w/w或更大的纳米颗粒浓度。

在应用纳米颗粒制剂之前，可对皮肤和毛囊进行预处理以增加纳米颗粒向靶区域的递送。在一些实施方式中，通过剃毛、上蜡、氰基丙烯酸酯表面剥除、巯基乙酸钙处理或其它技术切割或去除毛干，以去除毛干和/或毛囊栓塞并生成纳米颗粒可积聚于其中的空隙。活性或非活性毛囊的孔口可被由角质形成细胞和/或其它材料(例如，细胞碎片、烟尘、碳氢化合物、化妆品)形成的栓塞所堵塞。在一些实施方式中，用包括机械剥脱(例如，擦盐或微晶磨皮术)和化学剥脱(例如，酶、α-羟酸或β-羟酸)在内的表面剥脱进行的预处理去除毛囊孔口的栓塞，从而增加纳米颗粒制剂对毛囊内的靶区域的靶向。

在一些实施方式中，纳米颗粒制剂经配制以供通过海绵涂药器、布料涂药器、用手或戴手套的手直接接触、喷雾剂、气溶胶、真空抽吸、高压气流或高压液流、辊子、刷子、平整表面、半平整表面、蜡、超声和其它声波力、机械振动、毛干操作(包括拨除、按摩)、物理力、热操作和其它处理来应用。在一些实施方式中，纳米颗粒制剂处理单独地、组合地、连续地进行或重复1-24次。在其它实施方式中，等离子体纳米颗粒能够选择性地定位到皮肤的第一组分，在此处物理按摩或压力、超声或热增加了纳米颗粒向该第一组分的选择性定位。此外，纳米颗粒可选择性地从皮肤除第一组分之外的组分去除，这类去除用丙酮、乙醇、水、空气、皮肤剥除、化学剥除、上蜡或减少等离子体化合物来完成。进一步地，在一些实施方式中，纳米颗粒具有涂层以增加纳米颗粒在载体中的溶解度和/或降低其在非靶区域中的“粘性”和积聚。本文描述的主题也提供多个实施方式，其中纳米颗粒的外表面的至少一部分经过修饰，例如包含一层聚合物、极性单体、非极性单体、生物化合物、金属(例如，金属薄膜、金属复合材料、金属氧化物或金属盐)、电介质或半导体。或者，外表面修饰是极性、非极性、带电荷、离子、碱性、酸性、反应性、疏水、亲水、激动性(agonistic)或拮抗性的。在等离子体纳米颗粒溶液内的至少一种纳米颗粒的至少一维小于50-100nm的某些实施方式中，纳米颗粒表面可涂覆有10-100nm厚或更厚的基质(例如二氧化硅)，以便将该维度或颗粒增加至50-100nm或更大。这一增加的尺寸大小可增加所有纳米颗粒向靶区域(例如毛囊)的递送，并限制向非靶区域(例如真皮)的递送。

渗透手段

优选地，局部施用本公开内容的组合物。本文提供了使用高频超声、低频超声、按摩、离子电渗疗法、高压气流、高压液流、真空、用分级光热解激光器或皮肤磨削术预处理、或其组合而将等离子体颗粒从皮肤表面重新分配到皮组织的组成部分(包括毛囊、毛囊的组成部分、毛囊漏斗部、皮脂腺、或皮脂腺的组成部分)的手段。例如，可通过使用海绵涂药器、布料涂药器、喷雾剂、气溶胶、真空抽吸、高压气流、高压液流、用手直接接触、超声及其它声波力、机械振动、毛干操作(包括拔除、按摩)、物理力、热操作或其它处理来施用组合物。纳米颗粒制剂处理单独地、组合地、连续地进行或重复1-24次。

等离子体纳米颗粒的美容和治疗用途

概括言之，申请人已创造了使用基于纳米颗粒的处理方法对皮肤病学状况、疾病和病症进行美容及治疗处理的系统和方法。

痤疮治疗

痤疮是由饮食、激素失衡、细菌感染(痤疮丙酸杆菌(propionibacteriumacnes))、遗传素质和其它因素的共同作用而引起的。本文描述的用于痤疮治疗的基于纳米颗粒的方法和系统能够局灶性地靶向真皮、皮脂腺和毛囊的致病区域，并因此与包括化学治疗(过氧化物、激素、抗生素、类视黄醇和抗炎化合物)、皮肤磨削术、光疗(激光、蓝光和红光治疗、或光动力学治疗)或外科手术在内的本领域已知的现有技术相比具有优势。

特别地，基于激光的技术正成为越来越普及的痤疮疗法，但其实质的局限性是在天然色素(例如脂肪、皮脂)之间缺乏针对特定光波长的选择性吸收性质，使得在不加热邻近的非靶组织的情况下无法实现对单个细胞、结构或组织成分(特别是在皮脂腺、漏斗部和毛囊区域内)的选择性加热。与天然色素相比，本文描述的纳米颗粒提供显著更高的光热转换，使激光能量能够集中于皮脂腺、漏斗部或毛囊区域内的特定细胞、结构或组织成分上，以实现选择性的光热损害。

使用本文描述的材料和技术可提供比现有方法持续时间更长的痤疮治疗。在某些实施方式中，如本文所述，实现了皮脂腺或漏斗部的调整的选择性消融。特别是，等离子体纳米颗粒具体定位在处于或接近皮脂腺或漏斗部的毛囊区域。

相对于周围表皮组织，等离子体纳米颗粒在由标准激光毛发去除装置发出的波长(例如，755nm、810nm、1064nm)下呈现强吸收。因此，用激光照射靶向的等离子体纳米颗粒诱导了从颗粒到邻近的皮脂、皮脂腺、漏斗部和其它痤疮致病原的热辐射。

毛发去除

本文描述的用于皮肤治疗的基于纳米颗粒的方法和系统，比包括基于激光的技术、化学技术、电解、电磁波技术和机械技术(例如，上蜡、镊子)在内的本领域已知的现有技术具有优势。此类技术无法在广泛的个体中充分地提供永久的毛发去除。特别是，这些技术不能充分地服务于毛发轻度至中度着色的个体，其遭受包括疼痛在内的副作用，并缺乏包括毛发去除在内的有益的美容效果。基于激光的技术普遍应用于多种应用中，但其实质的局限性是在天然色素(例如黑色素)之间缺乏对特定光波长的选择性吸收性质，使得在不加热邻近的非靶组织的情况下无法实现对单个细胞、结构或组织成分的选择性加热。与天然色素相比，本文描述的纳米颗粒提供显著更高的光热转换，使激光能量能够集中于特定细胞、结构或组织成分上，以实现选择性的光热损害。

本文提供了相对于本领域已知的毛发去除处理更持久的所有毛发类型的减少或去除。在某些实施方式中，如本文所述，提供了毛干的调整的选择性消融与隆突区域中的干细胞的破坏。特别是，等离子体纳米颗粒具体定位在处于或接近隆突区域的毛囊区域，隆突区域是富含干细胞的毛囊域。此外，等离子体纳米颗粒定位在很接近约50-75％的毛干结构中。

相对于周围表皮组织，等离子体纳米颗粒在由标准激光毛发去除装置发出的波长(例如，755nm、810nm、1064nm)下呈现强吸收。因此，用激光照射靶向的等离子体纳米颗粒诱导了从颗粒到邻近的干细胞(或者在一些情况下，毛干本身的结构)的热辐射，导致细胞死亡以及正常再生途径的破坏。

非恶性和恶性皮肤肿瘤

用于非恶性、恶性的黑色素瘤和非黑色素瘤皮肤癌的预防和治疗的激光疗法主要集中于光动力学治疗方法，通过该方法将光敏性卟啉应用于皮肤并用于集中激光、产生活性氧并通过有毒自由基破坏癌细胞。例如，5-ala联合激光治疗已被fda批准用于非黑色素瘤皮肤癌光化性角化病的治疗，并且其作为标签外使用用于广泛播散性的、手术无法治疗的或复发性的基底细胞癌(bcc)的治疗。然而，这个程序导致患者由于卟啉分子的非特异性经皮摄取而经历光敏性、烧伤、脱皮、瘢痕形成、色素沉着不足及过度和其它副作用。本文描述的纳米颗粒提供比天然色素和染料显著更高的光热转换，使激光能量能够聚焦在特定细胞、结构或组织组分上，以选择性热调节。

使用本文所述的材料和技术可提供比现有方法程度更大且持续时间更长的癌症治疗。在某些实施方式中，特定靶细胞的调整的选择性消融如本文所述。特别是，等离子体纳米颗粒具体定位于毛囊区域，在该区域中毛囊隆突干细胞上升形成结节状基底细胞癌和其它癌症。等离子体纳米颗粒也可递送到引起肿瘤的其它靶细胞，例如毛囊间上皮，其包括浅表性基底细胞癌的起源细胞。

相对于周围表皮组织，等离子体纳米颗粒在由标准激光毛发去除装置发出的波长(例如，755nm、810nm、1064nm)下呈现强吸收。因此，用激光照射靶向的等离子体纳米颗粒诱导了从颗粒到邻近的角质形成细胞、黑素细胞、毛囊隆突干细胞、癌细胞或癌细胞前体的热辐射，导致细胞死亡或抑制细胞增长，用于癌症预防和治疗。

皮下应用。用于皮下应用的靶组织包括皮肤系统下的脂肪组织和结缔组织。适合接受皮下应用治疗的疾病或状况包括皱纹和纹身。其它应用包括皮肤年轻化和/或表面再建、牵拉痕的去除或减少以及脂肪消融。

血管应用。用于血管应用的靶组织包括动脉、小动脉、毛细血管、静脉和小静脉。适合接受血管应用治疗的疾病或状况包括蜘蛛状血管病、漏泄瓣膜和血管狭窄。特别是，静脉异常占到影响脉管系统的美容疾病或状况中的相当大的比例。具有静脉异常如蜘蛛状血管病或静脉瓣膜缺损的个体遭受疼痛、发痒或不良的美感。

此外，包括动脉、小动脉或毛细血管在内的其它血管的消融可对数种指征提供治疗或美容益处，包括：1)供给脂肪垫和/或脂肪细胞的脉管系统的消融，2)支持肿瘤/癌细胞的脉管系统的消融，3)血管胎记(葡萄酒色痣、血管瘤、黄斑色痣)的消融，以及4)任何其它指征，凭借该指征，血管的消融介导组织的破坏以及由这些血管支持的细胞的凋亡或坏死，并具有治疗或美容益处。本文提供了使用本文所述组合物由局灶或广泛分布于血液中的等离子体纳米颗粒来选择性破坏静脉组分的方法。等离子体纳米颗粒与如上所述的药学上可接受的载体组合并通过静脉注射引入体内。纳米颗粒扩散到血液中，并且在一些实施方式中集中在特定血管组织。随后，用本领域已知的激光或基于光的系统激活纳米颗粒，以治疗皮肤状况，如毛发去除或蜘蛛状静脉消融。备选地，图像或非图像引导的基于光纤波导的激光或光系统可用于消融血管或较大静脉中的血液组分。在一个实施方式中，可使用具有注射纳米颗粒和通过在光波导上施用光的双重功能的装置。激活的纳米颗粒加热血液和邻近组织(血管、血管壁、内皮细胞、内皮细胞之上或之内的组分、包含内皮基底膜的组分、支持性间质组织、细胞、或血管周围的细胞组分、血细胞、血细胞组分、其它血液组分)至消融温度(38-50摄氏度或更高)。

本文提供了一种组合物，其包含药学上可接受的载体和一定量的多种等离子体纳米颗粒，该量有效地诱导该组合物在静脉内所接触的血管或血管内靶组织区域的热调节。而且，等离子体纳米颗粒组合物可包含选自由抗微血管内皮细胞抗体和微血管内皮细胞表面受体的配体所组成之群组的微血管靶向手段。也提供了用于在哺乳动物个体中进行靶血管组织的热消融的方法，包括以下步骤：在使得有效量的等离子体纳米颗粒集中在靶血管区域的域的条件下，将靶血管组织的区域与包含多种等离子体纳米颗粒和药学上可接受的载体的组合物接触；和使靶组织区域暴露于从非线性激发表面等离子体共振源传送的能量下，该能量的量有效地诱导靶血管区域的域的热消融。

口和鼻应用。用于口应用的靶组织包括口、鼻、咽、喉和气管。适合接受血管应用治疗的疾病或状况包括口癌、息肉、喉癌、鼻癌和mounier-kuhn综合征。

内窥镜应用。用于内窥镜应用的靶组织包括胃、小肠、大肠、直肠和肛门。适合接受血管应用治疗的疾病或状况包括胃肠癌、溃疡性结肠炎、克罗恩病、肠易激综合征、乳糜泻、短肠综合征，或传染病，如贾第虫病、热带性口炎性腹泻、绦虫感染、蛔虫病、肠炎、溃疡、whipple病和巨结肠。

热调节的方法。提供了用于进行靶组织区域的热调节的方法。纳米颗粒组合物包含多种等离子体纳米颗粒，其处于使得有效量的等离子体纳米颗粒集中在靶组织区域的域的条件下；并且使靶组织区域暴露于从非线性激发表面等离子体共振源传送的能量下，该能量的量有效地诱导靶组织区域的域的热调节。

非特异性结合的纳米颗粒的移除。可通过使皮肤接触丙酮、醇、水、空气、清除剂或蜡来进行定位于皮肤表面的纳米颗粒的移除。或者，可进行物理清理。或者，可进行等离子体化合物的减少。

能量的提供量。以1-60焦耳/cm²的积分通量和大约例如750nm、810nm、1064nm或其它波长、特别是处于红外线范围内的激光波长照射皮肤。从连续到脉冲，例如以1-10hz、10-100hz、100-1000hz，使用各种重复率。虽然一些能量被反射，但是本文描述的主题的一个优点是大量能量被颗粒吸收，而较少的量被皮肤吸收。将纳米颗粒以足以吸收比相似体积的皮肤其它组分多例如1.1-100倍的能量的浓度递送至毛囊、漏斗部或皮脂腺。在一些实施方式中，这通过在毛囊中具有一定的颗粒浓度且其在激光峰处相对于相似体积的其它皮肤组分具有1.1-100倍的吸光度来实现。

为了使靶皮肤结构(例如，皮脂腺、漏斗部、毛囊)的可调破坏成为可能，光吸收纳米颗粒连同适当波长的激光器或其它激发源一起使用。激光可连续地或以单个或多个光脉冲的脉冲方式应用。将会发生光热损害的加热强度和距离由光暴露的强度和持续时间所控制。在一些实施方式中，为了提供局部热破坏，采用脉冲激光。在一些这样的实施方式中，提供不同持续时间的脉冲以使热损害区域局限在颗粒的0.05、0.1、0.5、1、2、5、10、20、30、50、75、100、200、300、500、1000微米内。脉冲的持续时间至少为数飞秒、数皮秒、数微秒或数毫秒。在一些实施方式中，由纳米颗粒加热而在组织中实现的峰值温度至少为5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300或500摄氏度。在采用脉冲加热的一些实施方式中，在毛干内局部实现高峰值温度，而没有使宏观组织温度上升大于0.1、0.5、1、2、3、4、5、7、9、12、15或20摄氏度。在一些实施方式中，使用短脉冲(100纳秒-1000微秒)从嵌入的颗粒在靶皮肤结构(例如，皮脂腺和/或毛囊)内或周围驱动极高瞬时热梯度，从而使损害局限于接近颗粒位置的地方。在其它实施方式中，使用较长的脉冲长度(1-500ms)使热梯度从靶结构驱动地更远，以使热能集中于隆突区域中的干细胞或距集中的颗粒超过100μm远的其它组分上。1-30焦耳/cm²的积分通量一般足以热消融具有高颗粒浓度且因此具有比皮肤更高的吸光度(例如，皮肤单位体积之吸光度的1.1-100倍)的毛囊。这些积分通量通常低于目前使用的积分通量(例如，二极管：25-40j/cm²，翠绿宝石：20j/cm²，nd:yag：30-60j/cm²)，并且导致对非毛囊区域的更低的损害以及可能更轻的疼痛。

等离子体共振系统。提供了包含含有多种等离子体纳米颗粒的表面以及非线性激发源的等离子体共振系统。优选地，该表面是为了美容或治疗处理而靶向的皮肤的组分(例如，对于毛发去除而言的隆突区域、对于痤疮预防而言的漏斗部或皮脂腺)。作为系统组件也提供了用于将等离子体纳米颗粒递送到皮肤表面的手段，比如涂药器、喷雾剂、气溶胶、真空抽吸、高压气流或高压液流。进一步提供了将等离子体纳米颗粒定位于皮肤组分(例如，毛囊、隆突区域、皮脂腺、漏斗部)的手段。有用的表面递送手段包括产生高频超声、低频超声、热、按摩、接触压力或其组合的装置。

进一步提供了包含用于去除皮肤非毛囊部分上的纳米颗粒的去除手段的系统。所述去除手段包括丙酮、醇、水、空气、化学剥除、蜡或减少等离子体化合物的化合物中的至少一种。

此外，本公开内容的系统提供产生连续波光源或脉冲光源的非线性激发源。或者，非线性激发源能够产生电磁辐射、超声、热能、电能、磁能或静电能。提供了其中非线性激发源能够以约0.00005mw/cm²至约1000tw/cm²的强度照射纳米颗粒的系统。而且，非线性激发源能够以单光子模式、双光子模式、多光子模式、步进式模式或上转换模式运行。纤维、波导、接触尖端或其组合可用于本系统。

在一些实施方式中，该系统包含监测设备，比如温度传感器或热能检测器。在其它实施方式中，该系统也包含用于调节非线性激发源的控制器工具(例如，“反馈回路控制器”)。在一个相关的实施方式中，该系统包含用于检测表面或邻近表面的靶组织的温度的工具，其中控制器工具调节非线性激发源的强度和/或激发的持续时间。在这样的实施方式中，控制器工具优选地调节非线性激发源的强度，使得毛囊的第一组分相对于毛囊的第二组分选择性地热消融。在进一步的实施方式中，冷却装置在照射期间直接与皮肤接触，从而使表面处的纳米颗粒或皮肤的加热最小化，而已更深地渗透到毛囊、皮肤或皮脂腺的纳米颗粒加热至选择性消融邻近组织的温度。

皮肤是示例性的靶组织。皮肤优选地包含毛囊和/或皮脂腺，在其中非线性激发源产生导致加热皮肤的能量，该能量的量有效地诱导毛囊、漏斗部、皮脂腺或其组合的热调节，比如通过足以使皮肤温度超过37℃，比如38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃，至约50℃或更高的加热。

配制方法。也提供了用于将本公开内容的纳米颗粒配制成适合如本文所述使用的形式的方法。特别地，纳米颗粒组合物通过以下步骤生成：

a)形成包含多种纳米颗粒和第一溶剂的第一混合物；

b)用第二溶剂交换第一溶剂，以形成第二混合物；和

c)将第二混合物与美容上或药学上可接受的载体组合；

由此形成纳米颗粒组合物。

交换步骤可选地使用液相色谱法、溶剂交换系统、离心机、沉淀或透析来进行。优选地，通过受控的还原步骤或氧化步骤对纳米颗粒进行表面修饰。此类表面修饰可涉及涂覆步骤，比如单体、聚合物或生物实体向纳米颗粒表面上的吸附。该涂覆步骤通常涉及使纳米颗粒接触氧化环境。而且，涂覆步骤可包括单体聚合以生成聚合物涂层。

本文描述的方法也可包括将纳米颗粒溶解于非极性溶剂中并且随后将溶解的纳米颗粒与极性溶剂混合以便将纳米颗粒封装于乳剂中的步骤。进一步地，添加浓度为0.1-10％的表面活性剂(例如，十二烷基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸钠、十二烷基硫酸铵、辛醇聚醚-1/癸醇聚醚-1硫酸钠)可用于破坏表皮皮肤屏障、乳化皮脂并能够改善亲水性纳米颗粒在水溶液中的混合。进一步地，可以使用纳米颗粒的浓缩，比如离心或冻干。进一步地，纳米颗粒可用热或辐射进行预处理。也提供了使一个生物实体或多个生物实体与纳米颗粒偶联的可选步骤。此类偶联步骤可涉及生物实体与纳米颗粒的硫醇、胺或羧基连接。

疾病和病症。本公开内容可在人(或其它动物)的皮肤上使用，用于处理皱纹和其它与光老化或年龄老化相关的变化(通常称为皮肤年轻化)，用于治疗包括皮肤疾病在内的疾病，用于减少痤疮和相关病症，比如酒渣鼻、毛囊炎、须部假毛囊炎或者增生性或丘疹鳞屑性病症，如银屑病，用于刺激或减少毛发生长，以及用于减少脂肪团、疣、色素减退如葡萄酒色痣(pws；焰色痣)、胎记、多汗症、静脉曲张、色素问题、纹身、白癜风、黑斑病、瘢痕、牵拉痕、真菌感染、细菌感染、皮肤病学炎症性病症、肌肉骨骼问题(例如，肌腱炎或关节炎)，以改善手术创口的愈合，烧伤治疗以改善愈合和/或减少和最小化瘢痕形成，改善皮肤内的循环，等等。

本公开内容也可用于改善伤口愈合，包括但不限于慢性皮肤溃疡、糖尿病性溃疡、热灼伤损伤、病毒性溃疡或病症、牙周病及其它牙科疾病。在某些实施方式中，本公开内容也用于在进行美容手术的过程中增强产生损伤或伤口的装置的效果，包括用于处理皮肤皱纹、瘢痕、牵拉痕和其它皮肤病症的非消融性热创伤技术。在此类情况下，将传统的非消融性热处理与本公开内容的方法结合使用可能是优选的。在某些实施方式中，本申请与微磨削或表面磨削、皮肤磨削术或者皮肤的酶或化学剥脱或者局部药用化妆品应用结合使用，而伴有或没有增强处理的纳米颗粒应用，因为可证明角质层(和可能的其它上皮层)的去除对一些处理方案是有益的。如本文所述，本公开内容的方法特别适用于但不限于痤疮治疗、毛发去除、毛发生长/毛囊刺激、恶性和非恶性皮肤肿瘤的减少/预防以及皮肤年轻化。

本文描述的皮肤病学治疗方法可使用单独的纳米颗粒照射、纳米颗粒照射与纳米或微米颗粒的结合、或者纳米颗粒照射与包含纳米或微米颗粒和一种或多种治疗剂的组合物的结合而进行。此类纳米颗粒照射可由任何已知的纳米颗粒生成器产生，并且优选地是能够产生和照射聚焦的纳米颗粒波的聚焦纳米颗粒生成器。

实施例

实施例1.用于热调节的等离子体纳米颗粒的生成。

等离子体纳米颗粒，包括纳米棒、空心纳米壳、硅纳米壳、纳米片、纳米粒、纳米线、纳米锥体、纳米棱柱、纳米片和本文描述以及本领域技术人员已知的其它结构，在使得表面性质促进毛囊深入渗透的条件下，以1-1000nm的尺寸范围生成。表面性质可以在一个或多个(2、3或4个)不同的维度上变化，以增加靶组织区域中的纳米颗粒浓度。使用本文描述的纳米颗粒，可以使得向10-200um的毛囊开口内的渗透最大化。此处，生成了尺寸范围为约10到约100nm的纳米颗粒，而且优选地组装或配制为具有100-300nm的尺寸的多个特定结构。备选地，涂层(例如二氧化硅)在单一特定结构上生长，以使颗粒大小增大到100-300nm或更大的范围。

表面修饰的等离子体纳米颗粒。如下提供了表面修饰的等离子体纳米颗粒的示例性制备。合成具有稳定的十六烷基三甲基溴化铵(ctab)涂层的等离子体纳米颗粒，并且通过在16,000rcf下离心一到三个循环并倾析上清液，使光密度从1o.d.浓缩到100、200、300、400或500o.d.。或者，将ctab涂覆的纳米颗粒浓缩并再悬浮于250amol/l5-kda甲基-聚乙二醇(peg)-硫醇中，以制备peg涂覆的纳米颗粒。使用分光光度法，以针对dtt梯度用5,5-二硫代双(2-硝基苯甲酸)测定聚合物-硫醇的硫醇活性，来确认peg聚合物原料完全还原。甲基-peg-硫醇溶液和ctab涂覆的纳米颗粒在室温下混合1小时，然后相对于5kdamwco在4l蒸馏水中透析24小时。透析的样品通过100-kda过滤器处理，以除去过量聚合物。通过用氨基-peg-硫醇聚合物对纳米颗粒进行表面修饰并使用spdp试验量化胺的数目来对每个颗粒上peg聚合物的数目进行量化。对于测试制剂，在蒸馏水中制备ctab涂覆的等离子体纳米颗粒的100o.d.溶液，而且在蒸馏水、乙醇、dmso或矿物油中制备100o.d.的peg涂覆的等离子体纳米颗粒。通过使纳米颗粒与诸如原硅酸四乙酯(teos)、硅酸钠、氨基丙基三乙氧基硅烷(apts)等硅酸盐反应来制备厚度为5-50nm或更多的具有二氧化硅壳的等离子体纳米颗粒。对照，即仅含载体的制剂，不含纳米颗粒。

嵌入的纳米颗粒。纳米颗粒嵌入(或封装)在材料中，这允许生成不同范围的尺寸，以调整其大小。100-2000nm范围内的颗粒大小已显示进入毛囊而不穿透真皮。纳米颗粒封装在二氧化硅、合成的聚交酯/乙交酯共聚物、多孔十二烷基内酰胺/己内酰胺尼龙共聚物、羟乙基纤维素、聚合电解质单层或者备选地在天然水凝胶例如透明质酸中，而不显著改变等离子体共振性质。纳米颗粒嵌入在100-2000nm材料内，无需共价结合或者通过纳米颗粒表面上的胺、羧基或其它部分与聚合物结构的交联。为了得到最佳ζ电势、亲水性/疏水性和/或吸附层，可以用本文所述的技术修饰100-2000nm材料的表面。此外，聚合物的纵横比的形状可以从低到高进行修饰，以提高嵌入的等离子体纳米颗粒的浓度和渗透深度。纳米颗粒有利地具有大于约1的纵横比。

实施例2.用于局部递送的热消融等离子体纳米颗粒制剂。

如实施例1所述使用适当的溶剂(例如水、乙醇、二甲亚砜)生成纳米颗粒。在水中包含多种纳米颗粒的混合物浓缩至约100-500o.d.，并通过液相色谱法、溶剂交换系统、离心机、沉淀或透析交换为新溶剂。该溶剂可包括醇(例如正丁醇、异丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇)、碳氢化合物(例如戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、苯、甲苯、1,4-二氧杂环己烷)、氯仿、乙醚、水、酸(例如乙酸、甲酸)、碱、丙酮、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷或乙酸乙酯。新溶剂与美容上或药学上可接受的载体组合，从而形成纳米颗粒组合物。颗粒和载体一般将形成乳液。

提供增强或加快纳米颗粒向毛囊内渗透的等离子体纳米颗粒制剂。在一些实施方式中，纳米乳液和微乳液促进了在富含脂质的皮肤隔室例如毛囊内的分配。在一些实施方式中，纳米颗粒在含有0.5-2％v/v表面活性剂的组合物中配制，使其能够破坏表皮皮肤屏障、乳化皮脂和改善亲水性纳米颗粒在疏水溶液中的混合或对皮肤中的疏水空间(例如在毛干和周围的毛囊之间)的靶向。纳米颗粒制剂也以各种浓度(1-20％w/v)在水溶液、硅酮/油溶剂、丙二醇或乳膏(例如包含醇、油、石蜡、胶体二氧化硅)中提供。在一些实施方式中，在具有特制ph、温度、渗透物浓度、粘度、挥发性和其它特征的溶液中使用吸收光的纳米颗粒，以改善吸收光的纳米颗粒向毛囊中的进入。

制备制剂以最大化纳米颗粒的稳定性(在溶液中的聚集程度)、纳米颗粒的浓度和纳米颗粒的吸光度(在不同的浓度下激光诱导的加热的程度)。

当用具有的波长与颗粒的峰吸收波长一致的临床激光照射等离子体纳米颗粒制剂时，制剂比常规临床吸收性染料更快速地加热到热消融温度并加热到更高的度数。图2比较了在暴露于1064nm、20j/cm²、55ms的激光脉冲后，等离子体颗粒(1020nm峰吸收波长)与常规临床染料碳洗液、meladine喷雾剂和吲哚菁绿的温度曲线。等离子体溶液由脉冲1064nm激光引起的温度升高比以相同稀释度(由临床浓度1:1000稀释，其中临床浓度如下：碳20-200mg/ml，meladine1mg/ml，吲哚菁绿5mg/ml)使用的常规临床染料高2.5倍以上。

实施例3.等离子体纳米颗粒在毛发的热调节中的应用。

用现有的基于光的毛发去除技术不能充分治疗具有金色、红色、灰色或浅色毛发的个体。本文提供了使用本文描述的组合物选择性去除或减少未经处理的金色、红色、灰色或浅色毛发的方法。将如上所述生成和配制的等离子体纳米颗粒引入到靶组织区域(一般为皮肤区域)中，并用本领域已知的基于激光的毛发去除系统激活，以实现有效的毛发去除。

为了在毛囊中，和/或皮脂腺组分(包括皮脂腺管、皮脂、皮脂腺的上皮连接)附近，和/或隆突区域(包括干细胞、干细胞龛、隆突区域的上皮内层)附近，和/或毛囊球部附近，达到等离子体纳米颗粒的最大渗透深度和浓度，构建包含一种或数种等离子体纳米颗粒的30-800nm的最佳颗粒大小。封装等离子体纳米颗粒的纳米颗粒可以由任意数目的聚合物或基质配制而成。在一些实施方式中，制剂包含可降解或不可降解的聚合物，例如合成的聚丙交酯/乙交酯共聚物、多孔十二烷基内酰胺/己内酰胺尼龙共聚物、羟乙基纤维素、聚合电解质单层，或者备选地，在例如透明质酸、明胶等天然水凝胶中。在进一步的实施方式中，制剂中包含水凝胶plga，peg-丙烯酸酯。优选地，在制剂中提供基质成分，例如二氧化硅、聚苯乙烯或聚乙二醇，以改善颗粒稳定性并使其能够在应用和毛囊靶向后容易从皮肤表面除去。其它制剂包含表面活性剂(例如十二烷基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚2-硫酸钠、十二烷基硫酸铵、辛醇聚醚-1/癸醇聚醚-1硫酸钠)、脂双层、脂质体或微粒体的成分。等离子体纳米颗粒，包括纳米棒、纳米壳、纳米球、纳米片或纳米粒，可以封装在聚合物或基于脂质的纳米颗粒或基质内，或者沉积在颗粒表面上。或者，可以使用尺寸范围为100-250nm、250-500nm、800nm-1500nm或大于1500nm的纳米颗粒。

在一些实施方式中采用通过机械或化学剥脱对皮肤的预处理，以除去毛发栓塞并“打开”毛囊以供颗粒递送。此外，毛发可以剃去或打蜡，以在毛囊中创造空隙以供颗粒充填。物理力或热力的使用增强或加快了吸收光的纳米颗粒及其偶联物向毛囊中的渗透，部分地是通过在应用纳米颗粒前引起毛囊扩张。例如，利用超声和其它声波力、机械振动、毛干操作(包括拨除)、物理力、热操作和其它处理来改善吸收光的纳米颗粒向毛囊内的进入。纳米颗粒制剂处理单独、组合、顺序地进行，或重复1-24次。

使用涂药器将纳米颗粒组合物均匀地涂抹到毛囊中。涂药器可以是海绵、布料、手指的直接接触、管、注射器、施加抽吸的装置、气雾剂、喷雾剂或本领域已知的其它手段。在一个示例中，用注射器将具有810nm峰共振，浓度为100o.d.的1ml等离子体纳米颗粒制剂施加到成年人个体的大约200cm²皮肤区域。使用布料将溶液均匀分布到皮肤区域上并进入毛囊。应用来自机械振动器的深度按摩2分钟，伴有或不伴有1mhz超声5分钟，将颗粒驱动到毛囊内的深处。颗粒向下穿透至毛干全长的50-75％，当用二极管(810nm)激光照射时，其浓度足以在100μm半径内加热皮肤，温度增量比在类似体积的邻近皮肤中生成的要大5-20倍。丙酮、乙醇或清除剂可用来从皮肤表面除去所有尚未沉积在毛囊中的颗粒，以便减少或防止皮肤的非毛囊加热。

在离体动物样品、离体人皮肤样品和体内人皮肤中测试了纳米颗粒制剂，包括对以下项目的评估：1)纳米颗粒渗透进入毛囊的深度；2)达到的颗粒浓度；3)在递送的纳米颗粒浓度下达到的加热程度；和4)光热破坏(包括暂时和永久毛发去除)的效力，5)处理后纳米颗粒的清除。为了评估纳米颗粒渗透深度，用荧光分子表面功能化的等离子体纳米颗粒在组织切片或毛囊活组织检查(毛干去除)后通过荧光显微镜检查可视化。或者，等离子体纳米颗粒在组织切片或毛囊活组织检查后通过暗视野显微镜检查直接可视化。为了评估在沿毛囊的各个深度的纳米颗粒浓度，通过胶带剥离或基于热的技术分离切离的皮肤样品，将样品溶解，以通过icp-ms(电感耦合等离子体-质谱法)进行金属浓度的整体分析。通过皮肤样品的红外热成像法和通过评估遭受激光照射的皮肤切片的热损害标记来验证宏观加热程度。最后，可以通过分析靶部位处的组织细胞损害来测量纳米颗粒积聚部位处的光热破坏效力，所述靶部位包括毛囊毛干、内根鞘、外根鞘和包含干细胞龛的隆突区域，所述干细胞龛包含有助于新毛发生长的干细胞。因为隆突区域一般位于毛干的大致中间位置(沿长度向下约50％)，通过积聚等离子体纳米颗粒到这一深度足以实现永久毛发去除。在一些情况下，纳米颗粒递送还可生成进一步沿毛干向下发出的热梯度。通过在处理的无毛啮齿动物、白化啮齿动物和深色毛发啮齿动物中比较热分布、毛干的热消融和隆突干细胞的热损害，动物研究用于证明无色素毛发去除的效力。通过在3个月和12个月的追踪期测量毛发计数，来测量对活的人皮肤的效力。在2、4和6周的追踪期从选择的患者取活检，以证实纳米颗粒从皮肤清除，而没有嵌入真皮中。

使用猪皮肤外植体和共聚焦成像确定的荧光标记的纳米颗粒的毛囊渗透。25mg/ml二氧化硅涂覆的纳米颗粒(200nm直径)水溶液与新鲜解冻的猪皮肤接触，之后除去过量的纳米颗粒悬浮液，并进行徒手按摩三分钟。对外植体进行切片并进行共聚焦成像。如图3a中所示，外植体切片与毛囊成角度地在60μm平面中成像；平面1显示了毛囊漏斗部，而平面2显示了毛囊的远侧区域。图3b展示了代表性的共聚焦图像，显示红色纳米颗粒(548nm吸光度)在毛囊表面和深处均可见，但在毛囊下方的真皮层中未检出。图3c显示了定位于且保持在毛囊深处(约400μm)的红色纳米颗粒的高放大倍数成像。绿颜色表明组织的自发荧光(488nm)。

使用猪皮肤和暗视野成像确定的等离子体纳米颗粒的毛囊渗透。等离子体纳米颗粒(200nm直径)的100o.d.悬浮液与新鲜解冻的猪皮肤接触，之后除去过量的纳米颗粒悬浮液，并进行徒手按摩三分钟。该程序总共重复应用3次，并且通过交替应用水和乙醇3-5次以除去表面残留物。切离皮肤样品，固定，沿水平面切片并进行暗视野成像。如图4a中所示，对皮肤样品进行切片并在各个深度与毛囊水平地成像。在皮肤切片图像中，在猪的毛囊空间中深达1.2mm深处观察到呈亮蓝色点状源的等离子体纳米颗粒(图4b)。不含等离子体纳米颗粒的对照样品有明显差异(图4c)。也对皮肤切片进行icp-ms，以评估沿毛囊的各个深度处的纳米颗粒浓度。

纳米颗粒在无毛啮齿动物、白化啮齿动物和深色毛发啮齿动物中的毛囊渗透。用可注射的氯胺酮/赛拉嗪麻醉溶液麻醉8周大的白毛swisswebster小鼠(n＝3)，洗涤后背皮肤和毛发并干燥。在施用制剂前，在各只小鼠上用不褪色记号笔划分三个10cmx10cm区域，并通过1)电动剃刀、2)nair脱毛试剂或3)应用和剥离暖蜡/松香混合物进行毛发去除。通过移液管用至多3种纳米颗粒制剂处理各只小鼠，一式四份，每个划分的皮肤区域有5μl斑点大小(每个区域最多12个斑点或每只小鼠最多36个斑点)。在移液前用钢笔划分精确斑点位置。对背部左侧的重复处理斑点按摩5分钟使其进入皮肤，而背部右侧的重复处理斑点则不进行按摩而应用。应用后三十分钟，通过二氧化碳窒息和颈椎脱位法杀死小鼠，并仔细切离皮肤，沿斑点大小的界限穿孔成切片。将皮肤活检样品在10％低聚甲醛中固定，石蜡包埋，并在切片机上横向切成5μm切片。将载有石蜡切片的载玻片脱去石蜡，并用苏木精和伊红(h&e)染色，或不染色以用于暗视野显微镜检查。使用h&e染色、光学显微镜检查和/或暗视野显微镜检查，每个制剂有超过50个毛囊成像，并针对毛囊中、沿毛干、在推定的隆突干细胞龛位点处和在毛囊球部深处可见的宏观纳米颗粒积聚对皮肤切片进行评分。对于连续组织切片，可以使用基于硫代硫酸钠的银加强染色试剂盒，通过金属银的沉淀来放大等离子体纳米颗粒信号。捕获相位和暗视野显微照片，并用其来记录各种纳米颗粒制剂和应用方法的毛囊渗透深度。也对皮肤切片进行icp-ms，以评估在沿毛囊的各个深度处的纳米颗粒浓度。

纳米颗粒积聚部位处的光热破坏的评估。使用临床参数(30-50j/cm²暴露1s和10-50ms的脉冲宽度)，用与纳米颗粒的峰吸收波长一致的激光(例如针对1020nm等离子体颗粒，用1064nmyag激光)照射猪、人或小鼠皮肤的治疗区域。为了确定靶皮肤结构(例如毛囊和毛囊隆突干细胞)的微观光热损害，在应用和照射后十天，人类个体接受利多卡因注射以麻痹治疗区域，并仔细切离皮肤，沿斑点大小的界限穿孔成切片。将新鲜人皮肤活检样品或外植的人和动物皮肤样品在10％低聚甲醛中固定，石蜡包埋，并在切片机上横向切成5μm切片，或者它们在含有2％苦味酸的zamboni溶液中固定并通过冷冻滑动切片机冰冻切片。将载有石蜡切片的载玻片脱去石蜡，并用苏木精和伊红(h&e)染色。在各个深度检查组织切片的热损害和炎症的标记。苏木精和伊红(h&e)用于使皮肤和毛囊的显微解剖结构成像，并指示毛干的退化、皮脂腺的萎缩和细胞的空泡形成(表明细胞损伤)。氯化硝基四氮唑蓝(nbtc)，一种在对细胞热损伤后丧失的乳酸脱氢酶染色剂，用于评估对角质形成细胞的损害。对接受等离子体纳米颗粒+激光治疗的皮肤样品的毛囊中的细胞损伤进行评分，并与仅接受激光治疗的那些进行比较。在等离子体纳米颗粒+激光治疗后，或者在重复的等离子体纳米颗粒+激光治疗期间，也临床追踪活的治疗过的人皮肤区域2周至3个月，并与第一次治疗前拍摄的基线数码照片和仅激光治疗的阴性对照进行比较。记录对毛发去除以及红斑、水肿、不适、刺激或瘢痕形成的临床观察，以确定非特异性热损害的程度。

等离子体颗粒涂层对递送和光热加热的特异性的影响。优选地，在制剂中提供基质成分，例如二氧化硅、聚苯乙烯或聚乙二醇，以改善颗粒稳定性并使其能够在应用和毛囊靶向后容易从皮肤表面除去。丙酮、乙醇或清除剂可用来从皮肤表面除去所有尚未沉积在毛囊中的颗粒，以便减少或防止皮肤的非毛囊加热。在图5中，在激光照射之前，活的人皮肤经过未涂覆的等离子体颗粒与二氧化硅涂覆的等离子体颗粒的处理以进行比较，并与无颗粒处理(仅激光)对照进行比较。对两条前臂都进行皮肤的预处理，包括用剃刀剃毛和微晶皮肤磨削术(15秒，中等设置)，以除去毛发栓塞并“打开”毛囊以供颗粒递送。人前臂皮肤单独用810nm激光脉冲(30j/cm²，30ms，2次)照射(图5a)，或在用830nm共振的、未涂覆的等离子体纳米颗粒在20％丙二醇中的制剂处理后照射(图5b)。通过3分钟按摩应用等离子体纳米颗粒制剂，并重复3次，而且在激光照射前通过交替应用水和乙醇3次来擦拭皮肤表面。在激光照射后30分钟，由于在皮肤表面上残留的未涂覆的颗粒的显著光热加热，观察到非特异性临床烧伤(图5b)。活的人皮肤也单独用1064nm激光脉冲(40j/cm²，55ms，3次)照射(图5c)，或在用1020nm共振的、二氧化硅涂覆的等离子体纳米颗粒在20％丙二醇中的制剂处理后照射(图5d)。通过3分钟按摩应用等离子体纳米颗粒制剂，并重复3次，而且在激光照射前通过交替应用水和乙醇3次来擦拭皮肤表面。在激光照射后30分钟，由于二氧化硅涂覆的颗粒可以充分地从皮肤表面擦拭掉，未观察到皮肤烧伤或红斑的迹象(图5d)。用二氧化硅涂覆的颗粒+激光治疗的皮肤区域的放大摄影显示了纳米颗粒靶向部位中的特异性光热损害(毛囊周围的红斑和水肿)，而对周围的或未用颗粒治疗的组织无伤害(图6)。

实施例4.等离子体纳米颗粒在痤疮治疗中的应用

本文提供了使用本文描述的组合物治疗寻常痤疮和其它痤疮以及痤疮样皮肤病状的方法，但选择性靶向皮脂腺囊，特别是皮脂腺和/或毛囊。将如上所述生成和配制的等离子体纳米颗粒引入到靶组织区域(一般为皮肤区域)中，并用本领域已知的基于激光的系统激活，以便实现有效的毛发去除。

为了在毛囊中和/或在皮脂腺组分(包括皮脂腺管、皮脂、皮脂腺的上皮连接)附近和/或在隆突区域(包括干细胞、干细胞龛、隆突区域的上皮内层)附近和/或在毛囊球部附近达到等离子体纳米颗粒的最大渗透深度和浓度，构建包含一种或数种等离子体纳米颗粒的100-800nm的最佳颗粒大小。封装等离子体纳米颗粒的纳米颗粒可以由任意数目的聚合物或基质配制而成。在一些实施方式中，制剂包含可降解的或不可降解的聚合物，例如合成的聚丙交酯/乙交酯共聚物、多孔十二烷基内酰胺/己内酰胺尼龙共聚物、羟乙基纤维素、聚合电解质单层，或者备选地，在例如透明质酸、明胶等天然水凝胶中。在进一步的实施方式中，制剂中包含水凝胶plga，peg-丙烯酸酯。优选地，在制剂中提供基质成分，例如二氧化硅、聚苯乙烯或聚乙二醇，以改善颗粒稳定性并使其能够在应用和毛囊靶向后容易从皮肤表面除去。优选地，制剂包含表面活性剂(例如十二烷基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚2-硫酸钠、十二烷基硫酸铵、辛醇聚醚-1/癸醇聚醚-1硫酸钠)，脂双层、脂质体或微粒体的成分。表面活性剂破坏表皮皮肤屏障，乳化皮脂，改善亲水性纳米颗粒与疏水性溶液的混合，并将熵障碍降低至可将亲水性颗粒递送到皮肤的疏水区域(例如在毛干和周围的鞘或毛囊之间)。等离子体纳米颗粒，包括纳米棒、纳米壳、纳米球或纳米粒，可以封装在聚合物纳米颗粒或基质内，或者沉积在颗粒表面上。或者，可以使用在100-250nm、250-500nm、800nm-1500nm或大于1500nm的尺寸范围内的纳米颗粒。

物理力或热力的使用增强或加快了吸收光的纳米颗粒及其偶联物向毛囊和/或皮脂腺中的渗透，部分地是通过在应用纳米颗粒前引起毛囊扩张。例如，利用超声和其它声波力、机械振动、毛干操作(包括拨除)、物理力、热操作和其它处理来改善吸收光的纳米颗粒向毛囊和/或皮脂腺内的进入。纳米颗粒制剂处理单独、组合、顺序地进行，或重复1-24次。

在应用等离子体纳米颗粒前，可以使用化学和/或机械手段执行从皮肤表面除去过量皮脂的预处理步骤。在一些实施方式中使用通过机械或化学剥脱对皮肤的预处理来除去毛发栓塞和“打开”毛囊以供颗粒递送。此外，毛发可以剃去或打蜡，以在毛囊中创造空隙以供颗粒充填。

使用涂药器将纳米颗粒组合物均匀地涂抹到毛囊中。涂药器可以是海绵、布料、手指的直接接触、管、注射器、施加抽吸的装置、气雾剂、喷雾剂或本领域已知的其它手段。在一个示例中，用注射器将具有810nm峰共振且浓度为100o.d.的1ml等离子体纳米颗粒制剂应用于成年人个体皮肤的大约200cm²区域。使用布料将溶液均匀分布到皮肤区域并使其进入毛囊。应用来自机械振动器的按摩2分钟，伴有或不伴有1mhz超声处理5分钟，将颗粒驱动到毛囊的深处。颗粒向下穿透至毛干全长的约50％，当用二极管(810nm)激光照射时，其浓度足以在100μm半径内加热皮肤，温度增量比在类似体积的邻近皮肤中生成的要大5-20倍。丙酮、乙醇或清除剂可用来从皮肤表面除去所有尚未沉积在毛囊中的颗粒，以便减少或防止皮肤的非毛囊加热。

使用人腹壁整形术皮肤和暗视野成像确定的等离子体纳米颗粒向皮脂腺的递送。人的皮脂腺存在于由毛发、毛囊、立毛肌和皮脂腺组成的毛囊皮脂腺单元内。在图7a中，人皮肤活检样品用针对胶原iv(基底膜标记，蓝色)和pgp9.5(神经标记，绿色)的抗体进行免疫染色，以可视化代表性的毛囊皮脂腺单元显微解剖结构，包括毛囊(hf)、皮脂腺(sg)和立毛肌。为了向毛囊和皮脂腺递送纳米颗粒，首先对皮肤进行预处理，使用剃毛除去突出的毛发，使用微晶皮肤磨削术(15秒，中等设置)除去毛发栓塞和角质细胞，及使用化学脱毛“打开”毛囊的微孔以供颗粒递送。在1％十二烷基硫酸钠(sds)和20％丙二醇(pg)中配制的等离子体纳米颗粒(200nm直径)的100o.d.悬浮液与切离的人腹壁整形术皮肤接触，之后除去过量的纳米颗粒悬浮液，并进行徒手按摩三分钟，接着超声处理(1mhz)5分钟。该程序总共重复应用3次，并且通过交替应用水和乙醇3-5次来除去表面残留物。切离皮肤样品，固定，沿水平面切片并进行暗视野成像。如通过水平皮肤切片的暗视野成像所评估的，通过按摩和超声施用的等离子体纳米颗粒与美容上可接受的载体1％sds/20％pg的组合物可以递送至人的毛囊的400-600μm深处并特异性进入皮脂腺(图7b)。

用于在人皮肤中毛囊和皮脂腺递送的美容制剂。优选地，制剂包含表面活性剂(例如十二烷基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚2-硫酸钠、十二烷基硫酸铵、辛醇聚醚-1/癸醇聚醚-1硫酸钠)、脂双层、脂质体或微粒体的成分。表面活性剂破坏表皮皮肤屏障，并乳化皮脂，从而使得能够改善亲水性纳米颗粒在疏水溶液中的混合。使用保湿剂例如丙二醇来帮助改善局部粘度并保持生理ph。为了证明示例性美容制剂对于人皮脂腺递送的效力和机制，首先对皮肤进行预处理，使用剃毛除去突出的毛发，使用微晶皮肤磨削术(15秒，中等设置)除去毛发栓塞和角质细胞，及使用化学脱毛“打开”毛囊的微孔以供颗粒递送。等离子体纳米颗粒(200nm直径)的两个单独的100o.d.悬浮液在1％十二烷基硫酸钠和20％丙二醇(sds/pg)中或在1％月桂基聚氧乙烯醚2-硫酸钠和20％丙二醇(sles/pg)中配制。制剂与两块单独的切离的人腹壁整形术皮肤样品接触，并按摩3分钟，接着超声处理(1mhz)5分钟，以将颗粒驱动到毛囊深处。该程序总共重复应用3次，并通过交替应用水和乙醇3-5次来除去表面残留物。切离皮肤样品，固定，沿水平面切片并经暗视野成像以评估颗粒递送。如通过水平皮肤切片的暗视野成像所评估的，通过按摩和超声施用的等离子体纳米颗粒和美容上可接受的载体1％sles/20％pg的组合物可以递送至人的毛囊的400-600μm深处并特异性进入皮脂腺(图8b)。

按摩和超声相比对纳米颗粒向人毛囊和皮脂腺递送的影响。利用超声和其它声波力、机械振动、毛干操作(包括拨除)、物理力、热操作和其它处理来改善吸收光的纳米颗粒向毛囊和/或皮脂腺的进入。机械按摩通过毛干“泵送”机制改善毛囊渗透，而超声通过皮肤脂双层的暂时破坏、气泡形成和液体微流增强经皮药物递送。为了表征与超声解耦的按摩的效果，首先对皮肤进行预处理，使用剃毛除去突出的毛发，使用微晶磨削术(15秒，中等设置)除去毛发栓塞和角质细胞，及使用化学脱毛“打开”毛囊的微孔以供颗粒递送。在1％十二烷基硫酸钠(sds)和20％丙二醇(pg)中配制的等离子体纳米颗粒(200nm直径)的100o.d.悬浮液与三块单独的切离的人腹壁整形术皮肤样品接触。在三块处理的人皮肤样品中，仅进行按摩3分钟，仅进行超声处理(1mhz)5分钟，或进行按摩接着进行超声处理以将颗粒驱动到毛囊深处。在第四块样品中，未向皮肤应用颗粒。该程序总共重复应用3次，并通过交替应用水和乙醇3-5次来除去表面残留物。切离皮肤样品，固定，沿水平面切片并经暗视野成像以评估颗粒递送。如通过水平皮肤切片的暗视野成像所评估的，与按摩相比，通过超声施用的等离子体纳米颗粒与美容上可接受的载体1％sles/20％pg的组合物向漏斗部递送更多等离子体纳米颗粒，虽然两种机制都促进递送(图9)。

用于人皮肤中毛囊和皮脂腺递送的其它等离子体纳米颗粒制剂。在一些实施方式中，等离子体纳米颗粒包括纳米棒、纳米壳、纳米球或纳米粒，或封装在聚合物纳米颗粒或基质内或沉积在颗粒表面上的等离子体纳米颗粒。优选地，在制剂中提供基质成分，例如二氧化硅、聚苯乙烯或聚乙二醇，以改善颗粒稳定性和使其能够在应用和毛囊靶向后容易从皮肤表面除去。为了证明其它等离子体纳米颗粒形状和浓度的制剂的毛囊、漏斗部和皮脂腺递送，首先对皮肤进行预处理，使用剃毛除去突出的毛发，使用微晶磨削术(15秒，中等设置)除去毛发栓塞和角质细胞，及使用化学脱毛“打开”毛囊的微孔以供颗粒递送。二氧化硅涂覆的纳米片的10o.d.悬浮液、聚乙二醇涂覆的等离子体纳米棒的30o.d.悬浮液和荧光二氧化硅颗粒分别在1％十二烷基硫酸钠和20％丙二醇中配制。制剂与三块单独的切离的人腹壁整形术皮肤样品接触，并进行按摩3分钟，接着进行超声处理(1mhz)5分钟，以将颗粒驱动到毛囊深处。该程序总共重复应用3次，并通过交替应用水和乙醇3-5次以除去表面残留物。切离皮肤样品，固定，沿水平面切片并经暗视野成像以评估颗粒递送。如通过水平皮肤切片的暗视野成像所评估的，通过超声和按摩施用的聚乙二醇(peg)涂覆的纳米棒(金色，尺寸15x30nm)在美容上可接受的载体中的组合物在毛囊漏斗部200μm深处观察到(图10a)。较低浓度(10o.d.)的等离子体纳米颗粒(二氧化硅涂覆的纳米片)组合物在毛囊中和皮脂腺中的400-600μm深处是明显的(空心箭头)，虽然其浓度低于100o.d的类似美容载体中的可比较的颗粒(图10b)。

对皮脂腺和靶皮肤结构的光热破坏的评估。如实施例3中所述，在离体动物皮肤样品、离体人皮肤样品和体内人皮肤中测试纳米颗粒制剂。通过测量对皮脂腺细胞的热损害和在处理过的皮脂腺毛囊中皮脂产生的减少，可以测量纳米颗粒积聚部位处的光热破坏的效力。为了评估光热破坏，首先对人皮肤进行预处理，使用剃毛除去突出的毛发，使用微晶磨削术(15秒，中等设置)除去毛发栓塞和角质细胞，及使用化学脱毛“打开”毛囊的微孔以供颗粒递送。皮肤与810nm共振的等离子体纳米颗粒(200nm直径)的100o.d.悬浮液接触，并按摩3分钟接着超声处理(1mhz)5分钟，以将颗粒驱动到毛囊深处。该程序总共重复应用3次，并通过交替应用水和乙醇3-5次来除去表面残留物。用810nm激光(40j/cm²，30ms，5个脉冲)激光照射处理过的人皮肤样品，并与仅激光治疗的人皮肤进行比较。对人皮肤进行活组织检查，将其在含2％苦味酸的zamboni溶液中固定，并通过冷冻滑动切片机冰冻切片。将载有石蜡切片的载玻片脱去石蜡，并用苏木精和伊红(h&e)染色。在各个深度检查组织切片的热损害和炎症的标记。使用苏木精和伊红(h&e)使皮肤和毛囊的显微解剖结构成像，并指示毛干的退化、皮脂腺的萎缩和细胞的空泡形成(表明细胞损伤)。氯化硝基四氮唑蓝(nbtc)，一种在对细胞热损伤后丧失的乳酸脱氢酶染色剂，也可用来评估对皮脂腺细胞对比角质形成细胞的损害。胞内染色剂油红-o可以用来确定处理过的样品中的脂质和皮脂油含量。在1-3个月随访时使用皮脂吸收带测量体内皮肤上的皮脂分泌率，以证明皮脂流的功能性变化。通过在1-3个月随访期患者报告的结果以及痤疮病变计数来测量痤疮病变的清除和预防。

实施例5.用于血管消融的热消融性等离子体纳米颗粒制剂。

将制剂制备为一旦注射入血流中就最大化纳米颗粒的稳定性(在溶液中的聚集程度)、纳米颗粒的浓度和纳米颗粒的吸光度(在不同浓度下激光诱导的加热的程度)。如实施例1所述使用适当的溶剂生成纳米颗粒。在水中包含大量纳米颗粒的混合物浓缩至在峰吸光度时约100-500od，并通过液相色谱法、溶剂交换系统、离心机、沉淀或透析交换为新溶剂。典型的交换溶剂是0.15mol/lnacl、0.1mol/l磷酸钠缓冲液(ph7.2)。

实施例6.等离子体纳米颗粒在血管和微血管的组分的热消融中的应用。

施用含有纳米颗粒的组合物，一般是血管内施用。这样施用等离子体纳米颗粒之后，施加与颗粒的峰等离子体共振(例如755nm、810nm或1064nm)匹配的激光，以加热纳米颗粒和周围组织。使用10-100ns、100ns-1ms、1-10ms、10-100ms、100-1000ms的脉冲宽度或连续波照射以获得20-200nm、200nm-2μm、2-20μm、20-200μm、200μm-2mm的一个或多个颗粒附近的热梯度与局部加热。20-200nm的热梯度由单个颗粒实现。如上所述的毫米热梯度通过静脉中直径数百微米或更大的许多颗粒的共同热沉积而实现。施加在数秒到数分钟内从1个脉冲到多个脉冲的照射。表皮层的冷却装置与照射相伴使用，以减少疼痛和防止别处的热损害。修改激光位置、积分通量、波长、入射角、照射模式，以实现在0-10mm之间的特定深度的血管照射，同时避免加热非靶脉管系统。或者，通过经由导管施用的光纤波导施用激光或光，以加热较大静脉中的颗粒。

在一个实施方式中，在注射在810nm具有峰等离子体共振的peg-纳米棒后，用2w/cm²、810nm、1cm光束直径的光照射组织侧面。使用温度记录成像来评估照射后组织的即时表面温度。

对血管、微血管或毛细血管的组分的热损害的评估。应用后三十分钟，移除靶血管和周围的支持组织(例如皮肤)。活检样品在10％低聚甲醛中固定，石蜡包埋，并在切片机上横向切成5μm切片。将载有石蜡切片的载玻片脱去石蜡，并用苏木精和伊红(h&e)或银加强染色来染色。使用h&e染色和光学显微镜检查，可以使一条或数条血管、微血管和毛细血管成像。对血管结构的可见热损害进行评分。此外，进行血管染色(例如cd31染色)来清晰地鉴别组织样品内的血管结构。

熟练技术人员将会理解，本文描述的主题可以体现为其它特定形式而不背离其精神或基本特征。因此，前述实施方式在各个方面都被认为是说明性的，而不是对本文描述的发明的限制。