专利名称：光刺激方法及光刺激装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种光刺激方法以及光刺激装置，尤指一种可促进胶原蛋白合成、加强抑制细菌生长或抑制黑色素形成的光刺激方法以及光刺激装置。
背景技术：
在皮肤科诊断中，常以药物治疗患者皮肤疾病，如青春痘等，但长期以来，药物治疗的结果多伴随着副作用，长期服用会造成身体代谢上的负担，且治疗效果不尽理想，常有复发之虞，无法有效改善患者的皮肤问题。近年来，医疗美容产业日益兴盛，研究指出:波长介于400nm至475nm的蓝光可用于青春痘治疗，因蓝光会与痤疮杆菌(Propionibacterium acnes)或组织细胞中光感性内紫质(coproporphyrin)作用而产生毒性单相氧与自由基,进而破坏细菌及部份皮脂腺组织细胞，改善青春痘的红肿发炎。另一方面，波长介于600nm至750nm的红光、波长介于550nm至600nm的黄光、及波长介于500nm至570nm的绿光,能够刺激真皮层的纤维母细胞，进而促进胶原蛋白合成，防止皮肤老化。不过，为达上述功效，目前业界大多使用激光或脉冲光，因此两种光的能量或强度才足以达到上述效果，但却容易造成细胞损伤。近来便积极发展一般光源或发光二极管光源来取代上述高强度光源，但目前发光二极管光源由于能量较弱，急需要找到适当的光照度才足以达到效果，否则光线照度过低会无法发挥疗效；反之，光线照度过高时，除了会造成细胞受损之外，同时亦会使装置体积提升，无法发展体积小且重量轻的可携式光疗装置。据此，若可以发产出一种光刺激方法及光刺激装置，其中利用特定照度范围的发光二极管，达到提升胶原蛋白合成、加强抑制细菌生长或抑制黑色素形成，并可节省人力与时间成本，使患者能快速拥有美丽的肌肤。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种光刺激方法，其能通过发光二极管发出特定照度范围的红光或黄光，刺激纤维母细胞，以增加胶原蛋白合成，同时促进血液循环、加快老废细胞代谢；或者发出特定照度范围的蓝光，抑制、毒杀痤疮杆菌，或降低及抑制黑色素细胞内黑色素的合成。为达成上述目的，本发明的一态样提供一种光刺激方法，包括以下步骤:提供一发光二极管光源，该发光二极管光源是选自由一黄光发光二极管、一红光发光二极管、以及一蓝光发光二极管所组群组的其中一者；以及将该发光二极管光源照射于一主体，以促进胶原蛋白合成、抑制细菌生长或抑制黑色素形成，其中，该黄光发光二极管的照度是1，000至3，500勒克司(Iux)，该红光发光二极管的照度是6，000至9，500勒克司，该蓝光发光二极管的照度是3，000至7，000勒克司。已知技术通常使用不同波长的激光光或脉冲光达到青春痘治疗、刺激真皮层的纤维母细胞提升胶原蛋白合成，不过 因激光光或脉冲光强度极高且设备庞大，一般消费者难以拥有。近来，虽有使用发光二极管做为光源，期望可以达到上述治疗青春痘与提升胶原蛋白的效果，但由于已知未有研究针对发光二极管发光的照度对于细胞或菌体的影响，因在未设定特定照度的前提下，已知方法是否可以达到上述效果实属未知。反观，本发明所述方法，利用发出蓝光、黄光或红光的发光二极管做为光源，并将其限定于不同照度范围，因此可以确保达到刺激纤维母细胞提升胶原蛋白合成，抑制或毒杀痤疮杆菌，降低及抑制黑色素细胞内黑色素的合成。当使用红光或黄光发光二极管以适当光照度、持续适当时间进行照射时，会刺激巨曬细胞(macrophage)释放细胞激素(cytokine),促进纤维母细胞分裂；同时亦会刺激纤维母细胞合成DNA及分泌生长因子(fibroblast growth factor,FGF),进而增加胶原蛋白合成。若该主体为体内细胞，例如真皮层内的纤维母细胞或者巨噬细胞，则可以直接透光，照射皮肤达到促进伤口愈合以及抗衰老的效果；或者，若该主体为体外细胞，则可先经过上述处理后，再将经处理的细胞植回生物体达到上述功效。由此可知，本发明所述的主体，是指受光照刺激的物体。于本发明上述的光刺激方法中，当该发光二极管光源是为该黄光发光二极管或该红光发光二极管时，该主体较佳为一纤维母细胞、一巨噬细胞或其组合。于本发明一较佳具体实例中，该主体是一纤维母细胞。此外，该黄光发光二极管的光波长范围可介于570nm至590nm之间，该红光发光二极管的光波长范围可介于620nm至750nm,而且该红光发光二极管的照射时间或该黄光发光二极管的照射时间没有特殊限制，只要能够达到上述功效而且不会对该主体造成伤害即可，可以根据该红光发光二极管与该黄光发光二极管所发出光线的预定照度而有所调整，当照度较高时，便能用较短的照射时间就达到相同效果；反之，当照度较低时，则可用较长的照射时间达到相同的效果。举例而言,在红光发光二极管发出6，000至9，500勒克司或黄光发光二极管的发出1，000至3，500勒克司的光照度下，照射时间可以介于5分钟至90分钟。若超出上述照度范围，例如使用红光发光二极管发出9890勒克司的光照度照射时，短时间内虽然不会有太大的影响，但长时间下来却会因照度过高造成细胞受损；反之，若使用红光发光二极管发出6，000勒克司以下的光照度照射时，则因照度过低，即使长时间使用也难以有效达到效果O当使用蓝光发光二极管以适当光照度、持续适当时间进行照射时，会刺激黑色素细胞，直接或间接影响酪氨酸酶(tyrosinase)，进而减少黑色素的合成，当然亦可避免黑色素沉淀；另一方面，亦会影响痤疮杆菌中感旋光性内紫质发生化学作用，产生细胞毒性的单相氧与自由基，进而使痤疮杆菌本身活性受损而死亡，同时亦会影响部分皮脂腺组织细胞，减少皮脂分泌。若该主体为皮肤，对于皮肤表面的青春痘或痤疮杆菌，则可以达到杀菌的效果；或者对于皮肤表面的黑色素细胞，则可以抑制其合成黑色素，避免皮肤色度增加而达到美白效果。于本发明上述的光刺激方法中，当该发光二极管光源是为该蓝光发光二极管时，该主体则为一痤疮杆菌、一黑色素细胞或其组合。此外，该蓝光发光二极管的光波长范围是介于450nm至475nm之间，而且该蓝光发光二极管的照射时间没有特殊限制，只要能够达到上述功效而且不会对该主体造成伤害即可，可以根据该蓝光发光二极管所发出光线的预定照度而有所调整，当照度较高时， 便能用较短的照射时间就达到相同效果；反之，当照度较高时，则可用较长的照射时间达到相同的效果。举例而言，在蓝光发光二极管发出3，000至7，000勒克司的光照度下，照射时间可以介于5分钟至90分钟。若使用的照度高于上述照度范围，短时间内虽然不会有太大的影响，但长时间下来却会因照度过高造成细胞受损；反之，若使用的照度低于上述照度范围，则因照度过低，即使长时间使用也难以有效达到效果。于本发明一较佳具体实例中，在蓝光发光二极管发出5，330勒克司的光照度下，照射时间超过30分钟便可以减少黑色素生成；于本发明一较佳具体实例中，在蓝光发光二极管发出5，710勒克司的光照度下,照射时间超过10分钟便可达到抑制痤疮杆菌的效果。本发明的另一目的是在提供一种光刺激装置，其中采用发出特定照度范围的红光发光二极管或黄光发光二极管，以期达到刺激纤维母细胞，增加胶原蛋白合成，同时促进血液循环、加快老废细胞代谢；或者发出特定照度范围的蓝光发光二极管，以期抑制、毒杀痤疮杆菌，或降低及抑制黑色素细胞内黑色素的合成。为达成上述目的，本发明的另一态样提供一种光刺激装置，包括:一壳体，形成一容置空间且具有一顶面以及一侧缘，该顶面设有一出光口 ；一散光片，覆盖该壳体的该出光口 ；一第一光源模块，其设置于该壳体的该容置空间内且具有一第一发光二极管，该第一发光二极管设于该散光片下方，且该第一发光二极管是选自由红光发光二极管、黄光发光二极管、以及蓝光发光二极管所组群组的其中一者，其中，该黄光发光二极管经过该散光片发出的光线照度是1，000至3，500勒克司(Iux)，该红光发光二极管经过该散光片发出的光线照度是6，000至9，500勒克司，且该蓝光发光二极管经过该散光片发出的光线照度是3，000至7，000勒克司；以及一控制模块，其是电性连接该第一光源模块与一电源模块。由上述可知，本发明光刺激装置中使用发出蓝光、黄光或红光的发光二极管做为光源，且不同颜色的光线皆限定于对应的照度范围，因此经本发明的光刺激装置照射后，可刺激纤维母细胞，确保胶原蛋白合成提升、抑制或毒杀痤疮杆菌以及降低与抑制黑色素细胞内黑色素的合成。于本发明上述光刺激装置中，该电源模块可为一外部电源或设置于该壳体的该容置空间内。若该电源模块设置于该壳体的该容置空间内，其可包含可充式电池或者可容纳一般的干电池或者微型电池，达到供应电源的效果。另一方面，若电源模块为一外部电源或者为设置于该壳体的该容置空间内的可充式电池，该控制模块可具有选择性地包括:一充电孔，以供该电源模块电性连接该控制模块。除此之外，于本发明上述光刺激装置中，该控制模块也可具选择性地包括:一电源开关，设置于该壳体表面，以控制该电源模块供应电源。此外，该壳体较佳是由透光率低的材料所构成，如反射性高或密度高的材料，以减少光刺激装置的漏光现象。此外，本领域人士亦可通过各种结构设计，增加光刺激装置整体结构的密合度，以降低光刺激装置的漏光现象。另一方面，于本发明上述光刺激装置中，该壳体的该侧缘可选择性设有一出光孔。此情况下，光刺激装置可以还包括:一透光片，覆盖该出光孔；以及一第二光源模块，其是对应透光片设置并发出光线穿 过该透光片。此情况下，该控制模块亦可再包括:一模式切换开关，皆设置于该壳体表面，以启动该第一光源模块或该第二光源模块，换言之，即切换第一光源模块与第二光源模块之间的作动。此外，该第一光源模块与该第二光源模块内所采用的发光二极管，可为相同颜色或不同颜色。于本发明上述光刺激装置中，设于该出光口的该散光片，可以有利于均匀出光，避免诊疗光直接照射使用者眼睛，并提高装置光刺激效果的均匀性，换言之即将原本属于点光源的发光二极管，经过散光作用后，在出光口处形成面光源；另外，设于该出光孔的该透光片，则不一定需为散光片，若为散光片则可以达到上述效果，若非为散光片，则可以直接传递点光源所提供的光线。于本发明上述光刺激装置中，该第一光源模块与该第二光源模块可以设计成可替换式，换言之使用红光发光二极管、黄光发光二极管或蓝光发光二极管组成该第一光源模块与该第二光源模块。若需要红光照射时，则替换成由红光发光二极管构成的光源模块；而需要蓝光照射时，贝1J替换成由蓝光发光二极管构成的光源模块。除此之外，亦可以将该第一光源模块与该第二光源模块中所使用的发光二极管设计成可替换式，换言之若需要红光照射时，则将光源模块上的发光二极管拆换成红光发光二极管。综上所述，本发明的光刺激方法与光刺激装置，可以通过采用不同颜色的发光二极管，例如红光、黄光或蓝光发光二极管，进行光刺激作用，因此可以达到抑制或毒杀痤疮杆菌与降低或抑制黑色素细胞的黑色素合成以及提升胶原蛋白合成，进而达到治疗青春痘及美白或者抗老化的功效。
以下是通过特定的具体实施例及
本发明的实施方式，熟习此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更，其中:图1为本发明实施例一光刺激装置的结构示意2为本发明实施例一光刺激装置的侧面3为本发明实施例一光刺激装置的系统方块图。图4显示本发明实施例二的人类纤维母细胞存活率。图5显示本发明实施例三的人类纤维母细胞存活率。图6显示本发明实施例四的胶原蛋白合成率。图7显示本发明实施例五的人类纤维母细胞存活率。图8显示本发明实施例六的人类纤维母细胞存活率与胶原蛋白合成率。图9显示本发明实施例七的人类黑色素细胞存活率。图10显示本发明实施例八的黑色素合成率。图11显示本发明实施例九的痤疮杆菌存活率。图12显示本发明比较例的人类纤维母细胞存活率。
具体实施例方式本发明的实施例中所述附图均为简化的示意图。惟所述附图仅显示与本发明有关的元件，其所显示的元件非为实际实施时的态样，其实际实施时的元件数目、形状等比例为一选择性的设计，且其元件布 局型态可能更复杂。
实施例一参考图1至图3，其中图1为本发明光刺激装置的结构示意图，图2为本发明光刺激装置的侧面图，图3为本发明光刺激装置的系统方块图。如图1至图3所示，本发明的光刺激装置包括:一壳体10、一散光片12、一透光片
13、一第一光源模块40、一第二光源模块50以及一控制模块30。该壳体10形成一容置空间，可以容纳各个模块。此外，该壳体10具有一顶面11以及一侧缘12，该顶面11设有一出光口 111，该侧缘12设有一出光孔121。位于该顶面11的该出光口 111处，使用该散光片12覆盖；位于该侧缘12的该出光孔121，使用该透光片13覆盖。此外，该第二光源模块50对应透光片13设置于该壳体10的该容置空间，并发出光线穿过该透光片13，且具有至少一第二发光二极管51。于此，若该透光片13仅单纯用于透光而非用于散光，则第二光源模块50则成为点光源。该第一光源模块40设置于该壳体10的该容置空间内且具有阵列排列的多个第一发光二极管41，该第一发光二极管41设于该散光片12下方，且该第一发光二极管41是选自由红光发光二极管、黄光发光二极管、以及蓝光发光二极管所组群组的其中一者，其中，该黄光发光二极管经过该散光片发出的光线照度是1，000至3，500勒克司(Iux)，该红光发光二极管经过该散光片发出的光线照度是6，000至9，500勒克司，且该蓝光发光二极管经过该散光片发出的光线照度是3，000至7，000勒克司。该控制模块30电性连接该第一光源模块40与一电源模块20，且该控制模块30包括:一充电孔33,以供该电源模块20电性连接该控制模块30 ;—电源开关31,设置于该壳体10表面，以控制该电源模块20供应电源；以及一模式切换开关32,皆设置于该壳体10表面，以启动该第一光源模块40或该第二光源模块50。该电源模块20可为一外部电源或设置于该壳体10的该容置空间内。当该电源模块20设置于该壳体10的该容置空间内，该电源模块20可含可充式电池或者可容纳一般的干电池或者微型电池，达到供应电源的效果。因此，上述光刺激装置采用发出特定照度范围的红光发光二极管或黄光发光二极管，便可达到刺激纤维母细胞，增加胶原蛋白合成，同时促进血液循环、加快老废细胞代谢；若采用发出特定照度范围的蓝光发光二极管，便可抑制、毒杀痤疮杆菌，或降低及抑制黑色素细胞内黑色素的合成。实施例二利用上述实施例一的光刺激装置照射人类纤维母细胞，研究其对于细胞存活率的影响。于本实施例中，该光刺激装置中光源模块所使用的发光二极管是发出照度为9，2501ux的红光。首先，将含人类纤维母细胞的DMEM细胞培养液，加至48孔培养盘内，所接种的细胞数为2 X IO4个/孔，48孔中每一孔内培养液的总体积(含细胞)共0.5ml，置于CO2培养箱培养24小时。之后，取出全部培养液，再加入PBS缓冲液0.5ml，并使用实施例一的红光刺激装置(Lux 9，250)照射5、10、15、30、45、60、90分钟后，取出孔内全部的PBS缓冲液再加入0.5ml的培养液，再培养24小时。而后，更换新的培养基0.5ml及加入0.125ml的MTT试剂，放至37°C、5% CO2的细胞培养箱内反应4小时后，再将 全部培养基取出，加入0.5ml的DMSO溶解甲臢(formazan),取0.2ml至96孔内利用ELISA微量盘分析仪(ELISA Reader SpectraMax M2)，测量其在OD57(lnm时的吸光值。细胞存活率的计算为:细胞存活率(％ )=(照光后OD57tl/控制组OD57tl) X100%，其中控制组是指未使用光刺激装置照射的细胞，实验结果参考图4。如图4所示，在照度为9，2501ux红光照射5分钟后的细胞存活率为116%，照射10分钟后的细胞存活率为116%，照射15分钟后的细胞存活率为111%，照射30分钟后的细胞存活率为110%，照射45分钟后的细胞存活率为109%，照射60分钟后的细胞存活率为108%，照射90分钟后的细胞存活率为103%，结果皆为实验三次独立重复的平均数值。在人为操作误差值正负10%的前提下,光照时间为5分钟至30分钟的细胞存活率有超出此值。由此可知，使用照度为9，2501ux的红光发光二极管照射5分钟至30分钟后，有些微增进人类纤维母细胞存活率提升的效果，并且由结果得知红光并不会减少细胞存活率，因此使用照度为9，2501ux的红光发光二极管照射合乎疗程的安全性。实施例三由以上实施例二结果得知，使用照度为9，2501ux的红光发光二极管照射在5分钟至30分钟后，有增进人类纤维母细胞存活率提升的现象，并且所有照光时间合乎疗程的安全性。于本实施例中，进一步将照光次数由一次改为两次，并将红光发光二极管的照度再减弱至7，8001ux,再进行细胞存活率试验。首先，将含人类纤维母细胞的DMEM细胞培养液，加至48孔培养盘内，所接种的细胞数为2 X IO4个/孔，48孔中每一孔内培养液的总体积(含细胞)共0.5ml，置于CO2培养箱培养24小时。之后，取出全部培养液，再加入PBS缓冲液0.5ml，并使用实施例一的红光刺激装置(Lux 7，800)照射5、10、15、30、45、60、90分钟后，取出孔内全部的PBS缓冲液再加入0.5ml的培养液，再培养24小时，并重复一次上述光刺激步骤。而后，更换新的培养基0.5ml及加入0.125ml的MTT试剂，放至37°C、5% C02的细胞培养箱内反应4小时后，再将全部培养基取出，加入0.5ml的DMSO溶解甲臢(formazan),取0.2ml至96孔内利用ELISA微量盘分析仪，测量其在0D57(lnm时的吸光值。细胞存活率的计算为:细胞存活率(％)=(照光后OD57tl/控制组OD57tl) X 100%，其中控制组是指未使用光刺激装置照射的细胞，实验结果参考图5。如图5所示，在照度为7，SOOlux红光照射5分钟后的细胞存活率为122%，照射10分钟后的细胞存活率为132%，照射15分钟后的细胞存活率为121%，照射30分钟后的细胞存活率为119%，照射45分钟后的细胞存活率为121%，照射60分钟后的细胞存活率为116%，照射90分钟后的细胞存活率为107%。上述结果结果皆为实验三次独立重复的平均数值，且在人为操作误差值正负10%的前提下，可得知光照时间为5分钟至60分钟的细胞存活率皆超出此值。由此可得结论，使用照度为7，SOOlux的红光发光二极管照射5分钟至60分钟后，有增进人类纤维母细胞存活率的效果，其中以照射5至45分钟后的效果较为明显。实施例四利用上述实施例一的光刺激装置照射人类纤维母细胞，研究其对于人类纤维母细胞分泌胶原蛋白的影响。于本实施例中，该光刺激装置中光源模块所使用的发光二极管是发出照度为7，8001ux的红光。首先，将含人类纤维 母细胞的DMEM细胞培养液，加至48孔培养盘内，所接种的细胞数为2 X IO4个/孔，48孔中每一孔内培养液的总体积(含细胞)共0.5ml，置于CO2培养箱培养24小时。之后，取出全部培养液，再加入PBS缓冲液0.5ml，并使用实施例一的红光刺激装置(Lux7，800)照射5、10、15、30、45分钟后，取出孔内全部的PBS缓冲液再加入0.5ml的培养液，再培养24小时，并重复一次上述光刺激步骤。而后，将孔中的培养基全部取出，并放入1.5ml离心管，之后培养过细胞的孔各别加入0.5ml 0.5M的醋酸水溶液(4°C )，放置20分钟溶解其中的胶原蛋白后，取出孔中全部的水溶液并放入1.5ml离心管中，离心管再先后分别加入50μ I酸中和剂(acid neutralizing reagent, Biocolor) >4 °C 100 μ I 的分离浓缩剂(Isolation &Concentration Reagent, Biocolor),并于4°C冰箱中放置过夜。之后,将离心管取出并以12000rpm离心10分钟,移除上清液,再于离心管中加入Iml呈色剂(Sircol Dye Reagent,Biocolor)加入离心管中并震荡30分钟，再以12000rpm离心10分钟后，移除上清液，再加入 4°C 750 μ I 的酸盐清洗剂(Acid-Salt Wash Reagent,Biocolor),再以 12000rpm离心 10分钟后，移除上清液，离心管再加入250μ I碱剂(Alkali Reagent,Biocolor),最后每管中各取出200 μ I加入96孔盘中，测量555nm的吸光值。针对胶原蛋白生成率(％ )=(照光后的胶原蛋白生成量/控制组胶原蛋白生成量)X 100%，其中控制组是指未使用光刺激装置照射的细胞，实验结果参考图6，其中亦显示纤维母细胞的存活率，此细胞存活率是根据上述实施例二的方法而测得。如图6所示，使用照度为7，8001ux红光发光二极管照射30分钟后的胶原蛋白生成率为123%，照度为7，8001uX的红光发光二极管照射后，有增进人类纤维母细胞分泌胶原蛋白的效果，其中以照射30分钟后的效果最为明显。实施例五利用上述实施例一的光刺激装置照射人类纤维母细胞，研究其对于纤维母细胞存活率的影响，且于本实施例中，该光刺激装置中光源模块所使用的发光二极管是发出照度为22901ux的黄光，并参照实施例三所述的方法进行分析，且光照射时间为5、10、15、30、45分钟，实验结果参考图7。如图7所示，使用22901ux的黄光发光二极管照射15分钟后的细胞存活率为115%，此表示其有增进人类纤维母细胞存活率的效果，其中以照射10至45分钟后的效果较为明显。实施例六利用上述实施例一的光刺激装置照射人类纤维母细胞，研究其对于纤维母细胞分泌胶原蛋白的影响，且于本实施例中，该光刺激装置中光源模块所使用的发光二极管是发出照度为22901ux的黄光，并参照实施例四所述的方法进行分析，实验结果参考图8，其中亦显示纤维母细胞的存活率，此细胞存活率是根据上述实施例五的方法而测得。如图8所示，使用2290Iux的黄光发光二极管照射15分钟后的胶原蛋白生成率为125 %，且无人和细胞毒杀现象，此表示其有增进人类纤维母分泌胶原蛋白的效果，其中以照射10至45分钟后的效果较为明显。实施例七利用上述实施 例一的光刺激装置照射人类黑色素细胞，研究其对于人类黑色素细胞存活率的影响，且于本实施例中，该光刺激装置中光源模块所使用的发光二极管是发出照度为5，3301ux的蓝光。首先，将培养于含a-MSH培养基的人类黑色素细胞接种至24孔培养盘内，细胞数为7Χ104个/孔。接着，每孔加入含10% FBS(Hyclone)的培养基，含细胞的总体积共
0.5ml，置于CO2培养箱培养24小时。之后，取出全部培养基，加入PBS缓冲液0.5ml，使用实施例一的蓝光刺激装置(5，3301ux,并外加增加风扇散热维持温度)照射5、10、15、30、45、60,90分钟后，取出全部PBS缓冲液再加入0.5ml的培养基，培养24小时。而后，更换新的培养基0.5ml及加入0.125ml的MTT试剂，放至37°C、5% CO2的细胞培养箱内反应4小时后，再将全部培养基取出，加入0.5ml的DMSO溶解甲臢(formazan),取0.2ml至96孔内利用ELISA微量盘分析仪，测量其在0D57(lnm时的吸光值。细胞存活率的计算为:细胞存活率(％)=(照光后OD57tl/控制组OD57tl) X 100%，其中控制组是指未使用光刺激装置照射的细胞，实验结果参考图9。如图9所示，未有任何细胞毒杀现象，与控制组比较后皆在人为误差值正负10%，此表示此照度下的蓝光仍属安全范围。实施例八利用上述实施例一的光刺激装置照射人类黑色素细胞，研究其对于黑色素合成的影响，且于本实施例中，该光刺激装置中光源模块所使用的发光二极管是发出照度为5，3301ux的蓝光。首先，将培养于含a-MSH培养基的人类黑色素细胞接种至24孔培养盘内，细胞数为1x105个/孔，加入含10 % FBS的培养基和细胞液，总体积共0.5ml，置于CO2培养箱培养24小时。而后，取出全部培养基，加入PBS缓冲液0.5ml，使用实施例一的蓝光刺激装置(5，3301ux，并外加增加风扇散热维持温度)照射5、10、15、30、45、60、90分钟后，取出全部PBS缓冲液再加入0.5ml的培养基，培养24小时。之后，取出全部培养基，以Trypsin-EDTA溶液(IX)将细胞洗下后以1，OOOrpm离心10分钟，去除上清液，加入200 μ I的IM NaOH并置于沸水浴10分钟，使细胞内黑色素溶解在NaOH中，再用分光光度计以0D49(lnm测量其黑色素含量，结果参考图10。如图10所示，使用5，3301ux的蓝光发光二极管照射5分钟后黑色素产生率为105%，照射10分钟后黑色素产生率为101%，照射15分钟后黑色素产生率为105%，照射30钟后黑色素产生率为108 %，照射45分钟后黑色素产生率96 %，照射60分钟后黑色素产生率为98%，照射90分钟后黑色素产生91 %，上述实验结果皆为实验三次独立重复的平均数值，由此可知黑色素细胞经蓝光照射90分钟后能使黑色素量下降约10%左右。实施例九利用上述实施例一的光刺激装置照射痤疮杆菌，研究其对于痤疮杆菌存活率的影响，且于本实施例中，该光刺激装置中光源模块所使用的发光二极管是发出照度为5，7101ux的蓝光。首先，将冷冻保存菌液拿出，做三区划线培养，挑选单一菌落，将菌落以无菌接种环挑起，涂布于平板培养基上，待48小时后从平板培养基上刮下菌体溶于无菌水中，以无菌水调OD值(0D600 = 0.1)后，再以无菌水稀释两倍，便可得到菌数为IO6的菌液。接着，将菌液置入6cm的培养皿中，共九盘，每盘菌液量分别为5ml，并使用实施例一的蓝光刺激装置(5, 7101ux)照射5、10、15、20、30、45、60、90分钟。而后，将光照后的菌液，以连续10倍稀释，浓度为10_3、10_4、10_5，各浓度取0.1ml培养液涂抹于RCM(BDbiosciences)培养皿上，各分为三盘，在37°C厌氧环境中培养48小时。之后，取出培养皿计算菌数，以30至300个菌落数/盘为有效菌落数。另一方面，将光照后剩余的菌液，各取0.1ml培养于5ml液态RCM培养基,培养在37°C厌氧环境中48小时后，以OD6c 观察光照后痤疮杆菌的生长变化，结果参考图11。如图11所示，照射45分钟后，抑制痤疮杆菌的效率即达95%，此表示抑菌效果十分明显。比较例利用光刺激装置照射人类纤维母细胞，研究其对于人类纤维母细胞存活率的影响，且于本比较例中，光源模块所使用的发光二极管是发出照度为9，8901ux的红光，并参照实施例二所述的方法进行分析，实验结果参考图12。如图12所示，使用9，8901ux的红光发光二极管照射5分钟后细胞存活率为111%，照射10分钟后的细胞存活率为105%，照射15分钟后的细胞存活率为108%，照射30分钟后的细胞存活率为91 %，照射45分钟后的细胞存活率为82%，照射60分钟后的细胞存活率为75%，照射90分钟后的细胞存活率为85%，结果皆为实验三次独立重复的平均数值。在人为操作误差值正负10%的前提下，可得知光照时间为5分钟的细胞存活率超出此值；然而，光照时间为45分钟至90分钟的细胞存活率则低于此值。由此可得结论，在使用9，8901ux的红光发光二极管照射5分钟后，虽然有些微增进人类纤维母细胞存活率的效果，但随着照光时间拉长，则人类纤维母细胞存活率开始下降，直至30分钟开始已经较控制组的存活率低，超过45分钟以上，则减少的现象，所以使用9，8901ux的红光发光二极管照射细胞，会有安全性上的疑虑。上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求范围所述为准，而非 仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种光刺激方法，包括以下步骤: 提供一发光二极管光源，该发光二极管光源选自由一黄光发光二极管、一红光发光二极管、以及一蓝光发光二极管所组群组的其中一者；以及 将该发光二极管光源照射于一主体，以促进胶原蛋白合成、抑制细菌生长或抑制黑色素形成， 其中，该黄光发光二极管的照度是1，OOO至3，500勒克司，该红光发光二极管的照度是6，000至9，500勒克司，该蓝光发光二极管的照度是3，000至7，000勒克司。
2.如权利要求1所述的光刺激方法，其中，该发光二极管光源为该黄光发光二极管或该红光发光二极管。
3.如权利要求2所述的光刺激方法，其中，该主体是一纤维母细胞、一巨噬细胞或其组
4.如权利要求3所述的光刺激方法,其中，该黄光发光二极管的光波长范围介于570nm至590nm之间，该红光发光二极管的光波长范围介于620nm至750nm。
5.如权 利要求3所述的光刺激方法,其中，该红光发光二极管的照射时间或该黄光发光二极管的照射时间介于5分钟至90分钟。
6.如权利要求1所述的光刺激方法，其中，该发光二极管光源为该蓝光发光二极管。
7.如权利要求6所述的光刺激方法，其中，该主体是一痤疮杆菌、一黑色素细胞或其组入口 ο
8.如权利要求7所述的光刺激方法,其中，该蓝光发光二极管的光波长范围介于450nm至475nm之间。
9.如权利要求7所述的光刺激方法,其中，该蓝光发光二极管的照射时间介于5分钟至90分钟。
10.一种光刺激装置，包括: 一壳体，形成一容置空间且具有一顶面以及一侧缘，该顶面设有一出光口 ； 一散光片，覆盖该壳体的该出光口 ； 一第一光源模块，其设置于该壳体的该容置空间内且具有一第一发光二极管，该第一发光二极管设于该散光片下方，且该第一发光二极管选自由红光发光二极管、黄光发光二极管、以及蓝光发光二极管所组群组的其中一者，其中，该黄光发光二极管经过该散光片发出的光线照度是1，000至3，500勒克司，该红光发光二极管经过该散光片发出的光线照度是6，000至9，500勒克司，且该蓝光发光二极管经过该散光片发出的光线照度是3，000至7，000勒克司;以及 一控制模块，其电性连接该第一光源模块与一电源模块。
11.如权利要求10所述的光刺激装置，其中，该电源模块是一外部电源或设置于该壳体的该容置空间内。
12.如权利要求11所述的光刺激装置，其中，该控制模块包括:一充电孔，以供该电源模块电性连接该控制模块。
13.如权利要求10所述的光刺激装置，其中，该控制模块包括:一电源开关，设置于该壳体表面，以控制该电源模块供应电源。
14.如权利要求10所述的光刺激装置，其中，该壳体的该侧缘设有一出光孔。
15.如权利要求14所述的光刺激装置，还包括:一透光片，覆盖该出光孔；以及一第二光源模块，其是对应透光片设置并发出光线穿过该透光片。
16.如权利要求15所述的光刺激装置，其中，该控制模块包括:一模式切换开关，皆设置于该壳体表面，以启 动该第一光源模块或该第二光源模块。
全文摘要
本发明是有关于一种光刺激方法及装置，该方法包括以下步骤提供一发光二极管光源，该发光二极管光源选自由一黄光发光二极管、一红光发光二极管、以及一蓝光发光二极管所组群组的其中一者；以及将该发光二极管光源照射于一主体，以促进胶原蛋白合成、抑制细菌生长或抑制黑色素形成，其中，该黄光发光二极管的照度是1,000至3,500勒克司(lux)，该红光发光二极管的照度是6,000至9,500勒克司，该蓝光发光二极管的照度是3,000至7,000勒克司。
文档编号A61N5/06GK103212161SQ201210016060
公开日2013年7月24日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者杜明杰, 萧翊玮, 李钟沛, 张荣监, 曹育嘉 申请人:福华电子股份有限公司