CN102343126A - 用于处理成纤维细胞和衍生成纤维细胞的哺乳动物细胞和胶原的低强度光疗法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用电磁射线治疗各种皮肤病的方法。尤其优选窄带、多色电磁射线发射器，该发射器的主发射波长对应于被对准治疗的哺乳动物组织的峰值吸收波长。还公开了一种局部成分，用于对被对准的组织进行预处理以改变该组织的峰值吸收波长。

Description

用于处理成纤维细胞和衍生成纤维细胞的哺乳动物细胞和胶原的低强度光疗法

本申请是申请日为2003年4月8日，申请号为03813556.6的、发明名称和本发明相同的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

概括而言，本发明涉及一种单独使用低强度光疗法或与各种局部成分相结合使用的系统和方法。通过结合使用光热、光化学、光动力和光调节装置，将药妆品(cosmeceutical)或药物成分、天然物质、或合成、或基因工程制造的局部或全身释放的色基，或其它光活化的色基应用到哺乳动物组织上或组织内，并使用电磁射线照射所述成分，可获得各种医学有益的结果。 

背景技术

低强度光疗法是一个新兴研究领域，其中光发射二极管和其它低强度电磁射线发射器用于治疗各种医学疾病，例如，痤疮，毛发生长刺激，毛发生长抑制，减少或去除瘢痕，减少皱纹等。这与使用高强度单色光治疗这些疾病的现有技术的方法形成鲜明对比。 

例如，去除毛发的已知技术使用短脉冲激光产生可被“外部材料”或“皮肤沾染物”吸收的波长。例如，这种技术在美国专利US 5,423,803，5,817,089，5,425,728，5,226,907和5,752,949中进行了描述，所有这些文件均在此处作为参考。所述沾染物可直接应用到皮肤上，并引入到毛干周围的空隙内。一种已使用的沾染物是微粒形式的碳石墨。石墨颗粒的直径足够小，使颗粒能从皮肤表面落入导管和毛干之间的自由空隙中。然后，来自激光的能量与沾染物颗粒相互作用。这会导致支持毛干生长的周围组织受到伤害。这会减少或消除毛发生长。 

这些沾染物颗粒不会物理地混入毛干或周围的毛囊，毛发凸出或毛发导管细胞。这些沾染物也不会与毛干或组织细胞发生化学地、免疫地、生物地或其它方式的相互作用，反应或复合。这些沾染物颗粒仅仅物理地占据毛干周围的空间。 

另一种已知的毛发去除技术使用脉冲电磁射线源产生可被毛发吸 收的波长，如在美国专利US 5,683,380中所描述的，这篇文件在此处作为参考。 

目前的光和激光毛发去除技术存在着一些问题。已知的黑色素靶系统只有当毛发的颜色非常黑，并且皮肤非常浅并没有晒黑时才能相当好并相当安全地工作。事实上，所有对准黑色素的光源也被覆盖在黑色素上面和黑色素周围的皮肤内在吸收。目前，对于具有更黑皮肤或甚至黑褐色皮肤的人，这些光源在非常高的最佳功率设置时不能安全使用。 

在另一个例子中，已知的一种毛发去除过程使用1064nm的激光产生可被皮肤沾染物吸收的波长，这种方法似乎对所有皮肤颜色是安全的，包括更黑的皮肤颜色。然而，这种安全是非常少的黑色素吸收的结果。因此，需要在激光治疗前在油性沾染物洗液中增加石墨颗粒。这种石墨颗粒洗液本身不进入毛干。相反，当石墨洗液位于毛发导管时，它要占据毛干周围的空隙。这就产生了问题。不足数目或亚最佳数目的石墨颗粒穿刺进入毛发导管，或者由石墨颗粒导致的不足数量的伤害。所以，在达到可接受的结果之前需要许多治疗。 

发明概述 

本发明是一种用于处理哺乳动物组织中胶原、成纤维细胞、衍生纤维细胞水平的方法，所述方法包括将组织暴露于来自至少一个窄带、多色电磁射线源的多脉冲下的步骤，所述电磁射线具有从约300nm到约1600nm的主发射波长，并且其中所述脉冲持续约0.1飞秒到约100秒长的时间，在所述脉冲之间的脉冲间的延迟是约0.1到约1000毫秒，所述组织接收的能量流量少于约10焦耳每平方厘米。 

在本发明的另一个实施例中，窄带、多色电磁射线源从下列光源中选取：光发射二极管、激光器、荧光光源、有机光发射二极管、光发射聚合物、氙弧灯、金属卤化灯、丝状光源、强脉冲光源、硫灯和它们的组合，并且所述光源的主发射波长从约400nm到约1600nm。 

本发明的另一个实施例中，窄带、多色电磁射线源进一步包括减小所述组织接收的红外射线强度的过滤器元件。 

在组织处接收的能量流量优选为1J/cm²或更少，可选地，在组织 处接收的能量流量大于1J/cm²，并且组织被冷却。在本发明的另一实施例中，在组织处接收的能量流量从约1x10^-6J/cm²至1J/cm²，或可选地，在组织处接收的能量流量从约1x10^-3J/cm²至0.1J/cm²。 

按照本发明，脉冲长度从约1纳秒到约1秒，优选脉冲长度从约5纳秒到约100毫秒。 

在本发明的一个实施例中，对电磁射线进行过滤以减小红外射线的能量流量，或进行过滤以减少组织对波长大于约700nm的射线的吸收。 

在本发明的另一个实施例中，在皮肤或靶组织暴露于电磁射线之前可将局部成分应用于皮肤或靶组织。局部成分从由下列物质组成的组中选取：天然存在的包含叶绿素的化合物、包含类胡萝卜素的化合物、phyocobilin化合物、靛青绿、亚甲兰、孟加拉玫瑰红、维生素C、维生素E、维生素D、维生素A、维生素K、维生素F、维A酸(维A.酸)、阿达帕林、视黄醇、氢醌、曲酸、生长因子、紫锥花属、抗生素、杀真菌剂、抗病毒剂、漂白剂、α羟酸、β羟酸、水杨酸、抗氧化剂三联化合物、海藻衍生物、海水衍生物、藻类、抗氧化剂、植物花青素、植物营养素、浮游生物、植物产物、草产物、激素、酶、矿物质、辅因子、防衰老物质、胰岛素、米诺地尔、番茄红素、天然或合成黑色素、金属蛋白酶抑制剂、脯氨酸、羟脯氨酸、麻醉剂、叶绿素、细菌叶绿素、叶绿酸铜、叶绿体、类胡罗卜素、藻胆素、视紫质、花色素苷、鸟氨酸脱羧酶抑制剂、血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂、磷脂酶A2抑制剂、S-腺苷甲硫氨酸抑制剂、甘草、甘草查尔酮A、三羟异黄酮(genestein)、大豆异黄酮、植物雌激素、它们的衍生物、类似物、同系物、以及亚成分，以及所述靶组织的衍生物、亚成分、免疫联合体和抗体，它们的合成和天然类似物，以及它们的组合。 

在本方法的另一个实施例中，本方法用于处理哺乳动物中胶原、成纤维细胞、衍生成纤维细胞水平，所述方法包括将组织暴露于至少一个窄带、多色电磁射线源，该电磁射线具有从约300nm到约1600nm的主发射波长，照射时间从约10秒到约24小时，其中所述组织吸收的能量流量少于约10J/cm²。 

优选窄带、多色电磁射线源从下列光源中选取：光发射二极管、激光器、荧光光源、有机光发射二极管、光发射聚合物、氙弓灯、金属卤化灯、丝状光源、硫磺灯以及它们的组合，并且所述光源的主发射波长从约400nm到约1600nm。窄带、多色电磁射线源可进一步包括减小所述组织接收的红外射线强度的过滤器元件。 

按照本发明的连续波实施例，在组织处接收的能量流量为1J/cm²或更少。当本方法进一步包括冷却组织时，在组织处接收的能量流量可大于1J/cm²。 

本发明的方法可进一步包括冷却组织以保持所述组织的温度低于热损伤的阈值，并且可进一步包括将组织温度保持在38℃或低于38℃。 

附图说明

图1是各种治疗疗法的图示说明，所述疗法包括本发明的低水平光疗法，本发明的方法也可与局部表述的使用相结合。 

图2是一个实施例的说明，该实施例是具有多阵列板块的本发明的LED阵列。 

图3是人成纤维细胞的吸收光谱的图示说明，图中还标有本发明的窄带、多色LED发射器使用的波长以及靛青绿的吸收光谱。 

图4是人成纤维细胞的吸收光谱的图示说明，图中还标有本发明的窄带、多色LED发射器使用的波长以及protophorphyrin IX的吸收光谱，所述protophorphyrin IX是痤疮菌的活性色基之一。 

图5是人成纤维细胞的吸收光谱的图示说明，图中还标有激光器发射器使用的波长。 

图6显示了去离子水中0.03％钠铜叶绿酸溶液的吸收光谱。 

图7显示了各种天然存在的色基的相对吸收光谱。 

图8是人成纤维细胞的吸收光谱的图示说明，图中还标有LED发射器使用的波长。 

图9显示了人成纤维细胞的吸收光谱，图中还标有显示某些商业上可获得的LED组的主发射波长的线以及叶绿素a的吸收光谱。 

图10显示了人成纤维细胞的吸收光谱，图中还标有显示某些商业 上可获得的LED组的主发射波长的线以及叶绿素b的吸收光谱。 

图11显示了人成纤维细胞的吸收光谱，图中还标有显示某些商业上可获得的LED组的主发射波长的线以及靛青绿的吸收光谱。 

图12显示了人成纤维细胞的吸收光谱，所述图中还标有有示某些商业上可获得的LED组的主发射波长的线以及protophorphyrin IX的吸收光谱。 

图13显示了在使用590LED治疗后，新胶原形成之前和之后的照片。 

图14显示了当改变脉冲长度和脉冲间延迟(间隙时间)时，胶原相对于能量流量的百分比改变。 

图15显示了当改变脉冲间延迟(间隙时间)时，胶原相对于能量流量的百分比改变。 

图16显示了在从年龄为42岁的测试目标获得的组织样本上使用590LED治疗时，胶原相对于能量流量的百分比改变。 

图17显示了在从年龄为42岁的测试目标获得的组织样本上使用0.5毫秒脉冲长度治疗时，胶原相对于能量流量的百分比改变。 

图18显示了在从年龄为42岁的测试目标获得的组织样本上使用0.5毫秒脉冲长度治疗时，胶原和MMP相对于能量流量的百分比改变。 

图19显示了在从年龄为32岁的测试目标获得的组织样本上使用0.5毫秒脉冲长度治疗时，胶原相对于能量流量的百分比改变。 

图20显示了在从变化年龄的测试目标获得的组织样本上使用0.5毫秒脉冲长度治疗时，胶原和MMP相对于能量流量的百分比改变。 

图21显示了使用30.0毫秒和6.0毫秒脉冲长度治疗时，胶原和MMP相对于能量流量的百分比改变。 

图22显示了在从变化年龄的目标获得的组织上使用0.5毫秒脉冲长度治疗时，胶原相对于能量流量的百分比改变。 

图23显示了从变化年龄的目标获得的细胞的吸收强度光谱。 

图24显示了从年龄为32岁的测试目标获得的胶原产物上的皮肤温度效应。 

图25显示了各种治疗方法的MMP-I产物的百分比改变，以及过滤靶组织所接受的红外射线的效应。 

图26显示了各种治疗方法中胶原(前胶原1)产物的百分比改变，以及过滤靶组织所接受的红外射线的效应。 

图27显示了在从年龄为32岁的测试目标获得的组织上使用595nm脉冲染料激光器治疗时，MMP-1产物相对于能量流量的百分比改变，所述染料激光器具有7mm直径光束并使用0.5毫秒脉冲波长。 

图28显示了在从年龄为42岁的测试目标获得的组织上使用595nm脉冲染料激光器治疗时，MMP-1产物相对于能量流量的百分比改变，所述染料激光器具有7mm直径光束并使用6.0毫秒脉冲波长。 

图29显示了在从年龄为42岁的测试目标获得的组织上使用595 

nm脉冲染料激光器治疗时，MMP-1产物相对于能量流量的百分比改变，所述染料激光器具有7mm直径光束并使用30.0毫秒脉冲波长。 

图30显示了前胶原产物百分比改变，这种改变是在使用590nm发光二极管阵列，以及对于10毫秒和1000毫秒脉冲间延迟，相对于脉冲总数的250毫秒脉冲长度的96小时时产生。 

图31显示了对于光调节和光热解，相对于能量流量的皮肤温度上升效应。 

图32显示了对于从变化年龄的测试目标获得的组织样本，在将组织暴露于光调节后，胶原产物的百分比改变。 

图33显示了在对从年龄为42岁的测试目标获得的组织样本进行治疗后，ATP水平相对于时间的百分比改变。 

图34显示了在对从年龄为42岁的测试目标获得的组织样本进行治疗后，ATP水平相对于时间的百分比改变。 

图35显示了在对从16周的胎儿获得的组织样本进行治疗后，ATP水平相对于时间的百分比改变。 

图36显示了在对从年龄为32岁的测试目标获得的组织样本进行治疗后，ATP水平相对于时间的百分比改变。 

图37显示了在对变化年龄的测试目标获得的组织样本进行治疗后，ATP水平相对于时间的百分比改变。 

下面将参照附图，详细说明本发明的优选实施例。 

具体实施例

下面的详细描述是目前实现本发明的最佳预期模式。这些描述不是在限制的意义上进行的，而是仅用于显示本发明的一般原理。本发明的范围由所附的权利要求最优限定。 

在一个实施例中，本发明为用于皮肤病治疗的处理方法。一种这样的治疗方法可包括皮脂油腺和周围组织的光调节，或产生活性的暂时或永久性降低或对皮脂油脂腺或支持组织的破坏，或在人或哺乳动物皮肤内去除一些或所有接近油脂腺生长的毛发。在优选实施例中，处理方法对附近的皮肤组织产生很少或不产生永久损伤或损害。事实上，只有油脂腺和直接相邻的组织受影响。 

在本发明的另一实施例中，局部成分与低强度光共同使用，所述低强度光优选从下列光源中选取：光发射二极管组(LEDs)，有机光发射二极管组(OLEDs)、光发射聚合物、硫灯、氙弧灯、金属卤化灯、宽带强脉冲光源、丝状光源、以及对激光器进行过滤以产生具有窄带、多色发射光谱的适当数量的光能，来操纵哺乳动物组织中胶原的产生。本发明也可用于减少或消灭在活体组织中感染或存活的细菌、病毒、和其它致病有机物。通过本发明，可减少可见皱纹，减少或消除痤疮瘢痕和痤疮菌，减少或消除疣，并且实现其它有益的皮肤病疗效，例如增加血流或减少炎症或变性反应。 

在按照本发明的一个实施例的处理方法中，选取能够穿透毛发导管并依附、结合或被吸收进入毛干、毛囊、毛球或毛发导管细胞的药剂。可选地，药剂可穿透哺乳动物皮肤的上皮层。药剂可以是活性药剂。药剂对于相干或非相干光源的波长(或多个波长的组合)具有足够的光吸收，所述光源足以穿透皮肤而被靶药剂或新的药剂—组织联合体吸收。 

对哺乳动物组织(例如皮肤)进行处理以提高活性药剂的渗透性。例如，可通过使用蒸汽或热的湿毛巾处理皮肤以使皮肤或毛发与水化合，或通过现有技术中已知的各种装置，例如使用微擦皮法，去除部分角质层来实现。包含超声的技术在提高局部成分进入皮肤的穿透性方面也很成功。 

以足够的量和适当的形式应用药剂使其以足够或最佳数量被吸收进入靶组织，从而产生所需的组织效果。 

剩余的药剂可被去除、中和、灭活、脱色、稀释或改变，使得由这些剩余的药剂引起的剩余的皮肤沾染物(a)数量缺乏而不与光或能源进行交互作用，或(b)以如此小的量存在而不产生任何临床效果。 

通过使用酶可增强、方便所需药剂释放进入靶组织、导管或腺体，或使所需药剂释放进入靶组织、导管或腺体成为可能，所述酶能改变角质层的结构、渗透性或其它物理特性，或者通过使用超声或声移实现穿透进入腺体或周围靶组织，或者，一旦已实现穿透，使得药剂从胶囊释放装置中释放，从而实现所述活性药剂的穿透或附着，例如，所述胶囊释放装置为微脂粒、聚合物、中心体等。电或磁电荷可用于增强这种附着。可治疗性地使用超声与药剂或药剂—组织复合体直接相互作用，以产生所需受损的靶组织(单独使用或与激光或非激光光源结合使用)。微皮侵蚀作用也可用于允许皮肤的更深穿透，其中要去除上皮层。这些层对皮肤穿透性产生天然屏障，通过将它们去除，方便了局部药剂穿透皮肤。这种方法可通过使用超声进一步得到增强，超声可单独或与改造角质层结合使用，以进一步提高局部成分的性能。关于使用超声的几个方面的更详细的描述可在名称为“经皮药物吸收的超声增强”的美国专利US 6,030,374中找到，这篇专利在此处全文作为参考。 

尽管本发明的优选实施例可使用LED组，超声和/或激光器或光能，以及电刺激，本发明并不限于使用这些能源。也可使用其它能源，包括(但不限于)微波能和射频能。已知光源的示例是荧光灯、硫灯、闪光灯、丝状灯等。本领域技术人员将认可任何能够直接或依靠光、电或机械过滤以医学使用的波长发射电磁射线的光源(正如此处所描述的)，这些光源均在按照本发明的合适的光源的范围内。为了实现所描述的光调节和光热治疗方法的目的，任何满足以下条件的光源均是医学上有用的，即所述光源能够发射具有从约300nm到约1600nm波长的光，或产生的电磁射线经过滤或改变，以前述范围内光波长照射皮肤，局部成分或本治疗方法的其它成分。 

尤其有用的是中性密度过滤器，所述中性密度过滤器修正激光器光源的发射，将低强度水平的电磁射线释放到靶腺体或组织。涉及本发明的基于光的治疗方法的术语“低强度”定义为靶组织不受电磁射 线的热影响的功率水平。尽管依照低强度光治疗中使用的光的水平可引起皮肤或组织温度的上升，皮肤或组织不会被本发明的低强度光治疗热损伤。尽管光脉冲的数目，脉冲频率，脉冲间间隔，以及使用的光波长将影响皮肤或靶组织的热度，已发现低于1Joule/cm²的光强度通常在低强度范围内。然而，为实现本发明的目的，低强度指不引起热损伤发生的能量水平(组织或皮肤的射线照射水平)。由皮肤或组织暴露于射线引起热损伤，所述射线导致热度至发生烧伤的温度。 

其它类型的过滤器用于衍射激光器的单色输出以产生模仿光发射二极管输出的发射光谱，这些过滤器我们将成为光谱过滤器。这些曲线以在主发射波长附近为中心的钟形发射光谱为代表。这里，这样的光源称为窄带、多色光源。 

另一个非常有用的过滤器类型是阻挡由某些光发射二极管产生的红外发射的过滤器。这样的过滤器，即，IR过滤器，可用于某些形式的治疗，在这些治疗形式中红外波长是无益的，并且在某些情况下，是有害的，会影响治疗。靶皮肤或组织可暴露于LED、激光器、或非激光器光的一种和多种波长下，例如，这些非激光器可为经过滤的丝状或气体源、或荧光源、或单频或多频超声或电刺激。可使用各种参数(包括脉冲持续时间、能量、单脉冲或多脉冲、脉冲间间隔、脉冲总数，等)来传递足够的累积能量，或适当的参数结合与药剂或组织或细胞成分或复合体相互作用。在本发明的一个实施例中，这导致皮脂油腺或支持皮肤的组织通过光调市装置、光热装置、或它们的结合遭到抑制或破坏。可选地，适当地暴露于某些波长的光，某些光波长的结合，这样的光源或者单独与局部成分在各种强度水平相结合，或者不与局部成分相结合单独在各种强度水平，来增强光的穿透，使这些光源能够对激毛囊、腺体和导管活性等进行光刺，从而刺激毛发生长。光参数的其它结合，例如从LED组进行结合，可用于局部增强皮肤血流，因此进一步增强或刺激毛发生长。可调整的电磁射线也可单独使用或与低强度光治疗结合使用，所述电磁射线是非光源，例如电刺激或低强度无线电波。可使用超声选择性地预热靶结构或整个皮肤，并且也增强所选局部成分或光激活色基的释放，超声也可用于增强皮肤或组织内的血流。在大面积人皮肤上进行进一步治疗时，光源可通 过全息散射体这样的装置进行散射；或者可选地，光源可由三面板阵列LED组这样的独立发射体阵列组成。对于局部治疗，可使用更小的阵列或独立的LED组，例如手持装置。既然认为LED源是“没有危险的装置”，就不需要医学监督，并且这些装置可由患者使用进行在家的治疗，或在接受医生的治疗之后作为不间断的皮肤护理系统的一部分。 

局部药剂可通过多种机理被吸收进靶组织。这些机理包括，但不限于：1)物理吸收进入腺体(可是油脂腺、汗腺，等)或靶组织细胞，而化学结构完全不受影响，或者2)经过化学反应，产生新的药剂—组织复合体，所述复合体然后成为能量吸收的靶。 

这个过程可以是单步过程，也可以是多步过程，所述过程包括使用辅助因子，催化剂、酶、多种药剂，所述药剂相互作用，最后成为或产生活性药剂或药剂—组织复合体。 

药剂可包括，但不限于下列成分和它们的衍生物和类似物：毛发染料、蔬菜染料、食物染料、织物染料、组织染剂、鞋或皮革染料、其它植物产物(例如黄酮醇、叶绿素、铜叶绿酸、菌叶绿素、类胡罗卜素、番茄红素、酶、单氯抗体、任何免疫药剂、基因工程产生的药剂、良性传染药剂、无论天然存在或基因制造的(例如，正常寄居在皮肤上的细菌，例如，痤疮菌等)，抗生素、在皮脂腺或导管细胞内直接附着在sebocytes上的药剂、定位于这些靶组织内的局部或全身药剂，包括这些结构的抗体或抗体—色基复合物。通常，选择的局部药剂具有某些吸收特性，即增大射线到要治疗的靶定组织的穿透力，所述靶定组织即皮脂油脂腺，痤疮—瘢痕组织等。 

最优选的局部成分包括一定量的天然存在的色基，例如叶绿素、叶绿酸、protoporphyin、菌叶绿素，等。这些成分通过金属—配基键表现特性。并且，金属—配基键物理结构以及叶绿素与适当的细胞色素共享的环状的四吡咯环对于本发明的天然存在的天然色基是很普遍的。相对之下，合成的色基就不包括金属—配基键，它们也不像天然存在的色基那样显示相同的普遍物理结构，正如由已知的亚甲蓝、靛青绿和孟加拉玫瑰红染料的结构所显示的那样。 

药剂可以纯净的形式、溶液形式、悬浮形式、乳化液形式、微脂 粒形式、合成或天然微球、微海绵或其它已知的微胶囊或非胶囊载体形式单独或相结合进行释放。药剂形式的这个列表是举例说明，而非穷举。本领域技术人员应认识到存在多种形式可用于释放适合于本发明使用的局部成分。 

这个过程可包括应用活性药剂，并使用能源作为单独治疗方法进行治疗。可选地，使用能源的治疗在应用活性药剂后可延迟数小时或数天。在能量治疗之前，活性药剂的应用可在另一个地方进行或应用，例如在患者的家里。 

在进行能量治疗之后，在某些情况下，可能希望使任何剩余的活性药剂被去除、中和、脱色或灭活。在另一些情况下，连续应用可能需要再充满耗尽的色基。 

一个优选实施例中使用叶绿素或它的衍生物或其它相关植物或染料光吸收色基的经皮敷剂到皮脂油脂腺和周围组织，所述染料光吸收色基例如为藻胆色素、靛青绿染料等。然后，用电磁射线源照射所述叶绿素，例如，所述电磁射线源来自激光器、LED、闪烁等或其它经过滤的源过滤以提供约400到约450nm的主波长。其它优选的波长包括约360nm到约440nm，以及更优选地从约380nm到约420nm。选择脉冲持续时间来产生足够的能量流量(即，脉冲持续时间决定脉冲数)以允许靶组织被适当地抑制来减少痤疮菌含量，并通过光调节和/或光热装置减小或破坏腺体活性。尽管将蓝色光用于举例，已发现按照本发明，红色光、黄色光和它们的结合也有效。通常，本领域技术人员将意识到基于色基或使用的其它光活性局部成分，可在约300nm到约1600nm范围内选择光波长。 

图6显示了在去离子水中0.03％的Na Cu叶绿酸的吸收光谱。最主要的吸收峰值显示在400nm附近。这表示对于这种色基，对于光调节和/或光热治疗来说，最合适的波长在400nm附近。另一个吸收峰值出现在620nm附近，因此当没有主波长在400nm附近的光源时，也可使用主波长在620nm附近的光源。图中进一步显示了具有从400nm到520nm的广泛吸收带的类胡罗卜素的吸收光谱。这就允许使用包括绿色光(500nm到520nm)这样的光的更多波长。类胡罗卜素也可与叶绿素复合物结合使用用于氧化/还原目的。图7显示了各种天然存在 的色基的吸收光谱的对比。 

一种痤疮治疗方法使用载体溶液中的石墨溶液和Q交换1064nmND:YAG激光器。所述溶液应用到皮肤上，然后用具有已知参数的激光器对皮肤进行治疗。优选使用高重复率，并足够缓慢地移动激光器机头，使得机头移动到邻近点之前，几个脉冲“堆积”在一个点。已经发现两个或三个脉冲的作用相对于一个脉冲来说，在皮脂腺体内存在增长温度上升的阶梯式效应。更快的重复率也有助于更快地加热，并到更高水平。这会产生最大的热度(只要热量限制保持在皮脂腺和直接邻近的支持皮肤，最大热度就是需要的)。既然这种效应与所述方法的其它破坏效应基本同时存在，对皮脂腺的损害就会增强。与光撞击产生的碳分解颗粒不同，染料和类似的药剂实际保持短暂时间的吸收，直到它们达到一个临界温度，在达到这个临界温度的时刻它们被破坏或成为非吸收体，因此在短暂的时间内作为一种热接收器，比具有碳溶液和短脉冲的Q交换激光器允许积蓄更多的热。既然与染料相关的损伤被限制在靶组织，在相同水平就可保持安全。在患者治疗时期内就没有能感觉到的改变。 

减少可见痤疮瘢痕形成的优选方法是在手持装置中结合使用红色、蓝色和黄色LED组。结合光的照明模式由下列因素确定：估计患者皮肤内的成纤维细胞的吸收光谱，以及使每一个LED发射出的光强度最优化，从而将LED发射光谱与患者皮肤的吸收光谱接近地匹配。取决于患者的年龄，全部能量流量根据脉冲持续时间、脉冲间的间隔，和重复数目(即，使用多少脉冲)来进行选择。 

另一个实施例使用附着或被吸收进入靶细胞和周围组织的组织染料。用多波长非激光器光源照射靶组织，所述光源使用适当的参数以完成对所需组织破坏的目标。 

另一个实施例使用的光源能被皮肤内天然存在的黑色素和未染色的黑色毛发很好吸收。天然或合成的黑色素或它们的衍生物将被具有同一波长的光(或可选地有两种或更多种波长，一种用于黑色素，一种或多种用于染色)很好吸收。这种黑色素药剂释放进入皮脂腺体，导管，或周围组织，从而对靶组织产生增强或更大的损伤(或如果在没有黑色素染色的情况下对皮脂腺体、导管或支持组织进行治疗，就 能允许更低的治疗能量参数，以进行更安全的治疗)。通过允许更低的治疗能量，对具有更黑皮肤或皮肤被晒黑的人有益。例如，二极管激光器或LED或非激光器光源能产生连续或伪连续的光能量束，所述光能量使用的脉冲时间在被下列物质吸收并且也被黑色素或染料使用的波长处能达到数秒，所述下列物质为；光激活的色基，包含痤疮菌卟啉复合物的天然卟啉，或天然皮脂腺体，导管，或支持组织色素。优选接近约一秒到三十秒之间的脉冲持续时间。这也比现在许多系统中使用的时间长得多。 

另一个实施例使用方便空化振荡波或热效应、或对两者均方便的药剂。优选损伤(或刺激)靶组织，而使对周围非靶组织的损伤(或其它不利的效应)减至最小。这也可与非常短脉冲的激光器或光源一起使用，或仅与超声一起使用。 

在一个实施例中，按照本发明的方法可用于为痤疮或其它相关的皮肤疾病提供短期或长期的控制，提高，减少或消除。活性药剂可物理地、化学地或免疫地被吸收进入皮脂(油)腺，导管，或支持组织，或吸收进入天然存在的痤疮菌，卟啉化合物，天然存在的光激活色基，酵母或类似的有机物，上述物质为为油脂腺(或汗腺)里的油提供食物或存在于油或油脂腺内作为相对良性的寄居物质。某些痤疮菌不能占据所有的皮脂结构，而其它菌株不能产生用光对准的天然卟啉。其它痤疮菌的位置比400nm到420nm的光能足以穿透的位置更深，因此在临床治疗中仅用光治疗仅能实现部分有效。在这个方法中应用药剂产生的直接或间接结果是改善皮肤紊乱，如减少油脂，减少现存毛孔的尺寸或减少现存毛孔，等。本发明对于治疗扩大的毛孔，油性皮肤，和没有与痤疮相关的非活性紊乱的其它紊乱也有效。也可以利用上面描述为“加热器”的色基(天然存在和外原的)来产生局部热效应，因此提供痤疮的长期减少。近红外或红外波长对于这样的应用尤其有效。 

其它类似的紊乱也可使用本发明进行治疗，例如，所述其它类似的紊乱为包含毛囊皮脂腺(毛发/油脂腺)单元的毛囊炎。本发明也可用于减少排汗，发汗或来自外分泌(汗)腺或顶泌腺的多汗。本发明的一个优选实施例可用于治疗其它皮肤紊乱，例如，滤过性毒菌疣， 牛皮癣，癌症前期的日光角化症或皮肤损害，多汗/过多发汗，老化，皱纹或日光损害的皮肤，和皮肤溃疡(糖尿病，压力，静脉停滞)。 

瘢痕形成通常被看作皮脂器官的紊乱，疾病或机能不良的结果。瘢痕形成可包括下述情况的一种或多种：隆起的肥大的纤维化或瘢痕，降低的萎缩性瘢痕，色素沉着过度，红色的色素沉着过度或毛细管扩张。隆起的或变厚的或变硬的肥大瘢痕(由过多胶原组成)可通过光调节进行改善，其中胶原溶解酶(称为金属蛋白基质)产生的刺激使得瘢痕组织变小，所述酶例如为MMP-1(胶原酶)。这样的光调节可单独完成或与光热方法(参见图14-38，其中能看到MMP-1通过传统的光热方法—在约7.0J/cm²的能量水平增加，尽管也可在非热光调节光能中刺激MMP-1)相结合完成。图13显示了本发明产生的新胶原生长的放大的组织照片。 

单独使用光调节、光化学或光热的治疗或分别与它们的外原或内原色基相结合，或同时结合外原和内原色基进行的治疗可同时、循序地使用，正如在这里描述的对皮脂腺紊乱，疾病或机能不良进行的治疗那样。进而，正如这里所描述的，术语光调节指仅使用光，由光源发射的热，或光激活化学成分，或它们的任意结合对活体组织进行的治疗。落入光调节治疗范围的是对活体组织，尤其是对皮脂结构，成纤维细胞，成纤维衍生细胞和人皮肤内的胶原进行光热治疗，光激活，光抑制，以及光化学治疗。 

进一步，本发明的电磁发射器可落入三个种类的范围：在可见光谱内发射光，并对于光激活和光抑制的光调节方法有用；在紫外光谱内发射光，并对于光激活和光抑制的光调节方法也有用；在红外范围内发射光，并允许通过光热装置进行光调节治疗，即，对外原色基，活体细胞或组织，或均对两者进行的热激活。 

本发明的优选实施例使用各种微胶囊或其它方法来随机、非随机、或优选/选择性地释放活性药剂。如果微胶囊的直径约5微米，就有相对的受点进行特定优选的释放进入皮脂油腺或皮肤表面角质层细胞内。如果微胶囊的直径在约1微米范围内，那么活性药剂可在毛发导管和油脂腺之间以更随机的分布方式进行释放。如果微胶囊的直径稍大，在20微米或更大的级别上，那么释放将被首先限制在皮肤表面。 微胶囊可以是合成或天然的。如果使用超声增强穿透，那么直径和超声治疗参数需要按照适当的原则进行调整，所述原则允许对驱动小颗粒进入皮肤，皮肤附加物，或皮肤毛孔的最佳超声参数进行估计。 

微胶囊可用于提高已知药剂的释放，例如叶绿素，类胡罗卜素，亚甲蓝，靛青绿，孟加拉玫瑰红和碳或石墨颗粒。例如，美国专利US 5,669,916中描述的一种已知技术中使用激光器产生可被靛青绿吸收的波长，靛青绿用于毛发去除治疗方法，这篇美国专利在此收入为参考文献。已发现，通过使用更小的颗粒并将所述更小的颗粒放入均匀直径的微胶囊中，能实现更多受点特定或唯一的对准。优选的配方包括靛青绿或其它染料或药剂以形成喜脂肪(亲脂)的液相复合体。药剂和染料(例如靛青绿染料)的释放和临床效果可通过选择载体或胶囊来精炼和增强，所述载体或胶囊的直径增强了优选释放到所需空间的可能性，和/或与超声的相互作用进而增强优选释放的可能性，和/或选择性地附着在皮脂腺，导管，支持组织，油脂本身，或菌，酵母，或其它寄居在这些组织内的有机物。 

靛青绿染料目前在医学中的使用相对刚开始，它可被红色可见光激光器或其它单色或多色光源激活，(在800nm范围内)可足够深入地穿透达到油脂腺，可用于腿静脉和毛发去除，并且相对安全，经济和可靠。例如，美国专利US 5,658,323的现有技术中描述了使用激光器产生可被靛青绿吸收的波长，以用于腿静脉治疗的方法，这篇美国专利在此收入为参考文献。按照本发明亚甲蓝也已使用并取得很好效果。 

对于800nm可见光来说，优选光源之一是800-810nm二极管激光器。这些激光器由于它们的固态电子特性而可靠并相对经济。然而，现在也可获得每LED产生250毫瓦能量的810nm LED组，并且功率更高的LED组正在发展中。因此，可能使用非激光器光源产生有效的能量，所述非激光器光源可以是简洁的，甚至是电池供电的手持装置。同样，可构建LED大阵列，使得整个体表面(例如脸或肩膀)可在同一时间都进行快速治疗(目前的810二极管激光器可治疗直径约半英寸的面积，因此整个面部痤疮的治疗现在需要延长的治疗时期，而以一种模式治疗面部的各个区域就像一个人铺地砖那么慢。某些区域将 内在地接收重复治疗，而其它区域将被跳过或错过。小的手持LED装置也可用于有意的点治疗小区域，例如痤疮丘疹或更深度的痤疮囊。然而，相同的原理应用于毛发去除，疣治疗，毛发增长刺激，纹身去除(810nm光可用于去除非常多种类的纹身色素，使用纳秒脉冲的现有技术可与LED组一起利用，并且一种用于纹身和毛发去除的新方法可比已经增长到毫秒甚至数秒范围内的脉冲持续时间使用更长的脉冲持续时间。 

包含或者“传送”活性药剂的微海绵(尽管，应当理解，也可使用其它的微胶囊释放机构或非胶囊释放系统)对于油脂腺的某些部分可选择性地附着，或至少具有化学亲和力。ICN染料可随液体变化，然后所述液体对于油脂腺会具有亲和力。可选地，附着可在活性药剂从微海绵(或其它释放装置)释放之后发生，所述释放或者是被动的，或者通过吸引的、化学的、免疫的力或吸引进行释放。在某些微胶囊载体媒介物中，释放可在媒介物本身整体瓦解之后发生，这种瓦解可通过超声，或激光，或光，或其它能源，或也许是化学反应。 

在优选实施例中，ICN染料可与液体混合，或放入微海绵(a.k.a.微球体)中，然后被应用于皮肤表面，并停留在那里一段时间。可去除过多的染料，然后使用激光器或非激光器光在800nm处，在约0.001和1000毫秒脉冲之间并且以约0.01和100.0Joules/cm²对该区域进行治疗。持续到20至30分钟的长的持续脉冲也可用于某些类型的治疗。美国专利US 5,817,089中详细说明了“具有约1微米主直径的颗粒”。然而，已经发现，这些直径不是最佳的。Rolland等人在1993年的药学研究杂志文章中描述了一种痤疮治疗方法，其中通过将药物放入合成聚合物微球体海绵中而使局部痤疮药物的释放经受较少的照射。这篇文章报告了用于受点特定释放进入皮肤内皮脂油腺的最佳直径是约5微米，1微米的颗粒随机释放进入毛囊和角质层。 

许多药剂不是本来就具有最佳尺寸。然而，事实上，任何药剂可通过合成微球体，或脂质体，或蛋白微球体，或其它类似的“释放装置”来优选释放到皮脂腺。 

在治疗痤疮的优选实施例中，可将具有约一微米平均直径的石墨颗粒放进释放装置，例如，具有约5微米平均直径的微海绵。然后， 微海绵悬浮在洗液中。可使用超声驱动颗粒进入皮肤。最佳超声参数可在外部颗粒直径(尤其如果颗粒是均匀的)的基础上进行选取。颗粒到毛发以及或许是汗腺的选择性释放可得到提高。 

这种敷剂的使用可使下列药剂的选择性释放更优选地释放，并且使用不同参数的超声或激光进行释放(不是必须地激活或相互作用)，所述药剂包括：抗痤疮药剂，或用于激光毛发去除的毛发染料，或刺激毛发生长的药剂，或其它毛发治疗方法，疣治疗方法，使用或不使用超声的、封装直径是惯用参数的牛皮癣和湿疹疗法。 

这些技术可应用到除ICN染料和石墨洗液以外的许多其它药剂中。这里使用的术语“封装释放装置”作为封装所有这些项目的一般术语。 

可使用压力来推动颗粒(即，石墨，碳，或其它活性药剂或皮肤沾染物颗粒)进入皮肤，或在角质层之间的空间内，进入毛发导管和毛囊，皮脂油腺，或进入其它结构。空气压力或其它气体或液体可用于增强释放或增加释放药剂的量。例如，在美国专利US 5,037,432中描述了一种使用空气压力装置去除皮肤表面的已知技术，这篇文献在这里收入作为参考文件。 

超声可用于物理释放毛发染料，并增强其穿透进入毛干(例如，参见美国专利US 5,817,089，这篇文献在这里收入作为参考文件)。使用超声来物理驱动石墨颗粒向下用于治疗不想要的毛发或痤疮，这种超声的使用已在现有技术中进行了建议。然而，没有现有技术公开或建议下述应用：(1)使用超声来增强药剂穿透进入毛干，或进入周围细胞；(2)使用超声驱动石墨颗粒进入角质层之间的空间来增强皮肤脱落方法(物理去除皮肤表面外层的一部分)的效果；或(3)通过下述方法物理去除毛发：增大或拉动，并且然后注入治疗成分，即色基或其它局部成分进入皮脂腺或导管。这些方法包含在本发明的一个实施例中。 

已知的皮肤脱落方法可通过使用超声以经由空化来打开皮肤外部角质层的细胞间的间隔来提高。然后使用相同或类似的超声进一步驱动活性药剂。超声可在使用脱落或微擦皮法之前或之后使用。电刺激也可与所有这些治疗方法结合使用。通过后来(当皮肤仍然相对有浸 透性时)使用的局部药剂，以及额外的低水平光刺激可使成纤维细胞的刺激达到最优化。 

上面描述的方法可用于连续释放或同时释放两种不同的药剂。然后，这两种药剂可通过光源激活，然后这两种药剂一起协同工作，或者相结合并随后产生效果，或者释放两种不同的药剂，这两种药剂同时或在时间上非常接近地被激活。两种不同的光源或波长可连续或同时使用而具有不同的效果，例如，治疗活性痤疮损害以及痤疮瘢痕；治疗红斑痤疮损害以及红斑痤疮血管或毛细管扩张；或使用用于激活痤疮的光热装置，和用于治疗痤疮瘢痕或皮肤皱纹的非热光调节。 

两种完全不同的激光，LED，或光束可通过具有不同参数的相同的光学装置基本上同时释放。例如，一束可主要用于释放或激活，第二束主要用于治疗。通过在同一时间使用两束光可达到附加效果，例如使用波长接近400nm的蓝光和波长接近600nm的红光。例如，已知的皮肤脱落和毛发减少的方法为了安全以及治疗所有皮肤颜色，可在1064nm达到最佳，但其它的波长对于完成成纤维细胞的低水平刺激会更好。通过这种方法以及使用激光和LED组作为低水平光源可实现减少痤疮，所述光源按照所使用的局部成分的吸收光谱选择波长。对于局部成分来说尤其优选的是：包含天然存在的包含叶绿素的复合物，包含类胡罗卜素的复合物，激素复合物，例如靛青绿，亚甲蓝，孟加拉玫瑰红这样的某些染料，和其它类似的染料和它们的衍生物，以及它们的混合物和衍生物，类似物，以及这些药剂的基因工程、化学或免疫的改进形式。 

另一种应用是免疫调节活性药剂与光调节相结合使用，其中，光调节用于触发，增强，激活，加速，放大，刺激，或抑止任何补充，增效，或抑制方法，所述方法通过免疫调节物质或与这些物质的结合来激活。除了上面描述的效果，使用光的光调节可产生局部或系统免疫响应的刺激或抑制。此外，低水平电磁场可产生类似的现象，并可单独使用或与光调节相结合使用。 

可通过低强度电磁场产生电磁调节，所述电磁场以具有通常在10微T到100毫T范围内能量密度的脉冲或连续波模式，所述脉冲调节可在低频率或高频率范围内产生脉冲，但一个优选实施例使用在10- 100Hz频率范围内的低频。 

单独使用低强度LED光或与局部或口部光激活的药剂结合使用，并伴随使用局部或口部或全身释放的免疫调节药剂。一些这样的治疗方法需要医学监督，然而通过利用低强度LED，并选择非常安全的活性药剂，在家自我执行的治疗是可能的。例如，将局部靛青绿染料或叶绿素或药物(例如氨基3乙酰丙酸)应用到皮肤疣，然后使用810nmLED以所需参数进行治疗。使用局部免疫调节器的治疗可用于补充或增强疣的减少或去除，例如，所述局部免疫调节为植物衍生的活性物质，例如imiquinod或漆酚(毒葛活性药剂)。在许多情况下，疣病毒(人或动物乳突淋瘤病毒)即使当可见的疣消失时也保留在皮肤内。现在也已证明这些病毒的某些损伤是致癌的。因此附加的免疫调节器的使用在触发身体自身免疫系统来“破坏”疣病毒使得它不能保持“睡眠状态”并产生可能的癌危险是有益的。一个例子是与子宫颈癌和生殖器疣病毒相关的问题。现在已显示几种损伤是致瘤的，并导致子宫颈癌，尽管有PAP血涂片筛选方法，世界上许多妇女仍然死于子宫颈癌。生殖器疣在全世界流行的增长，并且它的治疗在世界上许多地区通常被延迟或得不到治疗。 

使用LED和局部光激活色基通常提供简单的，低成本，并且可靠(LED可维持到100,000小时，并且非常抗震动和其它环境损害)的治疗装置，并且装配的装置很容易插入阴道内，所述装置对受影响的子宫颈组织能提供完全和均匀的照射，并且操作非常简单。 

包含低水平光源的手持装置可对活体组织或局部成分内的活性组分或对两种同时进行光调节和/或光热激活，以用于皮肤脱落，毛发减少，或痤疮减少，并且同时或在时间上基本连续地释放另一波长，所述波长在患者成纤维细胞光谱或局部色基成分光谱的吸收特性方面是最佳的。在一种情况下，这可能是刺激成纤维细胞的最佳波长。而在另一种情况下，可允许选择黑色素或染料(或其它药剂)，所述黑色素或染料对皮脂腺具有非常强的亲合力，以及在用于治疗使用的波长处具有非常强的吸收。类似地，可分析各种活体细胞或亚细胞成分的吸收或荧光发射光谱，以及光激活色基，并识别适合于“作用”或光调节的波长。 

有许多种不同操作参数，所述参数包括对产生有益细胞效果有益的条件，例如，所述效果为触发细胞再生或光激活或光抑制，所述光抑制可减少活性，甚至破坏皮肤内油脂腺，因此直接减少痤疮菌。也优选对准天然色基用于光激活或光抑制，每一种落入通常术语光调节范围内的方法除了对准外部色基外，均可能直接对准痤疮菌内天然存在的卟啉复合物，例如，所述外部色基为类胡罗卜素，叶绿素，藻胆素和它们的衍生物，包括铜叶绿酸和其它染料，例如，其它染料包括靛青绿染料，亚甲兰染料，孟加拉玫瑰红，刚果红和现有技术中已知的类似的成分。对油脂腺和周围组织的进一步光热调节可通过上面描述的相同装置完成，尽管在使用所述相同的装置时可改变操作参数。区别是光热治疗使用的产生的热比对腺体或周围组织的热损伤的适中数量少，所述热损伤减小靶定组织的活性或完全破坏它。 

外部色基是这样一种物质：在至少一个窄带波长内吸收光或电磁射线，并通过将外部色基应用到要进行治疗的皮肤区域来辅助本发明的治疗方法和系统。外部色基的选取通过色基的吸收光谱确定，并取决于用于治疗的窄带、多色发射器的波长。按照本发明的优选实施例，色基通过使得至少窄带、多色射线的主波长或中心波长穿透至少皮肤角质层，并允许对活体组织，皮脂油腺，导管，或在角质层内和角质层下面的支持组织进行光调节和光热损伤或破坏来辅助治疗。在某些情况下，光调节的组织可在皮肤所有上皮层之下。 

可能的操作参数的例子包括对包含细胞的活体组织进行再生，刺激，抑制，或破坏的电磁射线的波长，电磁射线的脉冲持续时间(脉冲持续)，脉冲数目，脉冲之间的持续时间，也称为重复率或脉冲间的间隔。治疗间的间隔可是数小时，数天，数星期，数月等；治疗的总数取决于各个患者的响应。进一步，可使用同时或连续使用多于一种波长相结合的治疗方法。如果使用外部色基，活体组织处测量的射线的能量强度(通常以焦耳每平方厘米，瓦特每平方厘米，等进行测量)，细胞，组织或皮肤的pH值，皮肤温度，从敷用到治疗使用光源的时间，最好由治疗方法的性质确定，并且在示例中进一步举例说明。 

波长—每一个靶细胞或皮脂组分，或其中的分子键具有至少一个唯一和特定的“活性光谱”，在此处它显示出某一电磁和光吸收峰值或 最大值，例如，显示了在单层组织培养中人成纤维细胞的一线吸收光谱。(相同细胞——例如来自三个不同患者的成纤维细胞)的不同细胞线显示了它们吸收光谱的某些区别，因此使用窄带多色光(而不是单色光)在产生最佳临床效果中也有用。当使用相应于吸收峰或最大值的波长对这些细胞或皮脂组分进行照射时，从光子传递能量，并由靶组织吸收能量。所传递能量的特定特征确定细胞效果。这些参数的结合的复杂性在现有技术中已产生许多混乱。基本地，波长应当与靶定细胞或皮脂组分或组织，或外部色基的吸收最大值大致相关。在某些情况下，可能需要对准多个最大值—同时或基本在相同或不同的治疗日期。多个最大活性光谱的存在对于给定细胞或皮脂组分或外部色基来说是常见的，不同波长的最大值照射可产生不同结果。 

如果波长频带非常宽，那么所需的光调节效果可由这些有意改变。所以，宽带非相干强度的光源与多窄带发射器相比，不如那些特定用于本发明的光源符合需要，除非所述宽带光源装配有一个或更多仅允许所需波长的窄带传输的过滤装置。激光二极管也是多色的，它们具有围绕主波带的窄波长带，即，它们是窄带多色装置—发射的电磁射线在对称或不对称的围绕主波长的窄带内。为实现本发明的目的，在围绕主波长的+/-约100纳米的带宽内发射电磁射线的任何装置均可认为是窄带，多色发射器。不是单色的LED组在这样的窄带内发射，被认为是窄带多色发射器。窄带允许发射波长稍不同的光子。这对于产生所需多光子的交互作用潜在地产生好处。相反，许多商业激光器以单光波长发射光，因此认为它们是单色的。然而，按照本发明，可对这些激光进行过滤以产生适合于按照本发明的治疗使用的光强水平，最好，可进行过滤以发射类似于那种LED组的光谱。按照现有技术，使用激光器依靠相干，即单色，它们电磁发射的本性。 

按照本发明，激光器是合适的光源，但不像以前所做的，不是使用它们发射高强度射线的能力，以及它们的单色射线(单波长输出)。通常，任何符合以下条件的电磁射线源都可以影响胶原，成纤维细胞，或成纤维衍生细胞的调节，所述条件为：能具有从约1x10^-6J/cm²到约10J/cm²的能量，在所需波长内(通常在从约400nm到约1600nm范围内)照射靶组织，尽管为避免热损伤，优选1J/cm²或更少。这样的 光源可以连续波(长脉冲)或脉冲形式使用。激光器均适合于在两种模式中使用。由于激光器是单色的，可对激光进行过滤以产生窄带，多色光谱。在现有技术中，由于激光器产生高能量流量的能力，它们对皮肤或靶组织常常产生热损伤。然而，按照本发明，由于激光器广泛的可用性，商业上可获得的模式产生的主要波长的各种各样，以及对它们产生宽范围能量流量(尽管对于某些商业激光器，低能量流量的产生需要对激光器输出进行过滤)的能力，它们是可接收的。 

波长也确定组织穿透深度。对于所需波长，到达靶定细胞，组织或器官很重要。对于无损伤皮肤的组织穿透深度与对于溃烂或烧伤皮肤的组织穿透深度不同，并且与已被磨损或能量脱落的皮肤，或那些至少一部分角质层已被任何方法去除的皮肤也是不同的。穿透任何也在相同波长(即，黑人的皮肤，对于组织或细胞培养的塑料Petrie皿，等)吸收的妨碍的色基也是重要的。穿透在它路径上的任何组织或器官也是重要的。 

例如，在约400nm到约420nm范围内主波长发射的光具有这样的短波长，在这样的短波长处，由于射线穿透的有限深度，不是所有的皮脂腺或痤疮囊肿可被有效治疗，然而，如果需要治疗较深的皮层或甚至更深的皮层，具有约600nm到约660nm波长的光可更容易地穿透到更深的深度。因此，射线发射器的主波长的选择也取决于所需治疗的深度。例如，靛青绿染料在800nm周围吸收，叶绿素复合物在更长或更短的波长处吸收，因此像这些更长的波长将比原卟啉IX的420nm波长穿透得更好。适当波长的选择是本发明有效使用的重要参数之一，但其它参数同样重要。 

能量密度—能量密度相应于照射期间释放能量的数量，也被称为能量强度和光强度。最佳“剂量”受脉冲持续时间和波长的影响，—因此，这些是相互关连的，并且脉冲持续时间非常重要—通常高能量产生抑制而低能量产生刺激。能量流量，与能量密度不同义，而在以下方面相关：它表示靶定皮肤或组织接收的能量总量，并且是能量密度，脉冲数目和脉冲持续时间的产物。 

脉冲持续时间—射线的照射时间非常重要，并随所需效果和靶细胞，皮脂组分，外部色基组织或器官(例如，0.5飞秒到10分钟对于 人成纤维细胞有效，尽管更多或更少的时间也可成功使用)变化。在用于处理人皮肤内胶原产物的本发明的优选实施例中，已发现非常短的脉冲与经过仔细选择的脉冲间间隔(脉冲之间的时间)相结合是有效的。对于这样的治疗，脉冲长度可在少于一个皮秒到几秒之间变化，脉冲间间隔在几皮秒到几百毫秒之间。 

然而，为了使胶原产物最多，而使胶原溶解酶产物最少，优选脉冲持续时间从约1飞秒到约100毫秒，取决于光调节的靶“反应中心”或“受体”，有优选的刺激范围，所述范围与抑制的范围完全不同，也有产生最小效果的很宽的范围；同样，我们已经通过改变一个或多个光调节参数对其进行了证明；优选从约1毫秒到约1秒的脉冲间间隔。图14举例说明了能量流量和胶原产物内百分比改变(更高的百分比改变显示更多的胶原产物)的关系。 

例如，用人成纤维细胞590nm LED光在下述不同的能量密度范围内最大地刺激原骨胶原I产物：1.5-3.5J/cm²；100-500milli J/cm²；100-1000-nanoJoules/cm²。也已注意到，对这些细胞的脉冲持续时间的联合在光调节/刺激时更有效或效果降低。250毫秒的脉冲紧跟着100毫秒的停止，并重复100个脉冲的方法在刺激原骨胶原I时非常有效，而250毫秒的脉冲紧跟着1000毫秒的停止，并重复100个脉冲的方法就几乎完全没有效果(唯一的区别是“停止时间”，尽管总照射能量是相等的。因此，脉冲之间的间隔能极大地影响效果。 

可通过改变脉冲数目(也称为重复率)来证明类似的显著效果。例如，在许多情况下，大数量的脉冲在刺激时比更小数量的脉冲效果差；连续照射比具有相同的总能量流量的脉冲光更有效，所述能量流量取决于脉冲参数的选择。尽管毫秒脉冲是优选实施例之一，使用连续波光是另一个优选实施例，使用微微秒，飞秒和纳秒范围内的非常短的脉冲也是用于使用LED和某些脉冲激光器(例如，Q交换激光器)进行光调节的一个优选实施例。 

已经发现，脉冲范围在1飞秒到20纳秒之间，并且脉冲间延迟时间在约20到100毫秒之间对于刺激胶原产物、而使像MMP-1这样的胶原溶解酶的产物最少是尤其有效的操作方法。一个非常重要的因素是，尽管不希望被理论所束缚，但是脉冲间延迟时间(脉冲之间的时 间)似乎控制受影响的细胞内“反应中心”的松弛时间。这些反应中心是，其它因素，分子结构，化学键，细胞或亚细胞受点，或各种结构(通常是细胞或亚细胞膜)的形状的构象改变，并且所述反应中心作为“天线”来“接收”或“捕获”光调节产生的光能或光子或来自电磁场的光能或光子。正如图18-31所示，原骨胶原I产物的百分比改变在脉冲间延迟为100毫秒的优选实施例中最大。 

如图18所示，在非常低的能量流量处，比胶原破坏(虚线)趋向于产生更多的胶原产物(实线)。使用具有590nm主发射波长的LED可能极大地提高，与MMP-1的产品率相比的原骨胶原I的产品率。 

通过现有技术中已有的方法可达到所需的脉冲率，例如，所述方法有电容器定时网络，Q交换器，等。已发现这些方法中的一些方法包含下述特征：当将这些方法应用于本发明，可提供以前未知的优势。一个这样的特征是脉冲波形。已发现各种脉冲波形都对光调节产生影响。 

使用激光时，另一个重要的特征是脉冲序列。通过精心控制脉冲持续时间，脉冲之间的延迟，和脉冲频率，当按照本方法使用时，激光开始与LED组的表现相似。除了传统的改变激光器输出的光学装置以外，通过电子装置，以及通过改变化学染料混合(染料激光器)，可使激光产生更宽的光谱。 

连续波(CW)与脉冲波相比较—例如，最佳脉冲持续时间受这些参数的影响。通常，如果将脉冲模式与连续(CW)模式相比较，需要的能量是不同的。通常，某些治疗方法优选脉冲模式，而其它方法优选CW模式。在一些优选实施例中，CW模式实际上比一些脉冲模式更有效。 

频率(如果是脉冲的)—例如，更高的频率趋向于抑制，而更低的频率趋向于刺激，但可能发生例外。脉冲总数也是一个调节因素，在许多情况下，更多数量的脉冲更趋向于抑制，而更少数量的脉冲更趋向于刺激。 

占空比—这是装置的光输出重复周期，由此射线以周期间隔重复，这里也称为脉冲间延迟(当治疗时间包含—系列脉冲时，脉冲之间的时间)。 

束剖面成形—这是指照射皮肤或靶组织的射线照射模式。不同的束剖面可改变特定治疗方法的光调节效果(即，波长，脉冲或CW持续时间，脉冲频率，脉冲间的间隔等的结合)。 

本发明可与应用到皮肤或靶组织的局部成分结合使用，或不与之结合使用。这些成分的一个功能是改变皮肤或靶组织的折射率，使得皮肤或靶组织的吸收光谱与电磁射线源的发射谱更接近。按照本发明，应用到皮肤的局部成分中使用的适当的活性药剂包括下列物质的一种或多种：天然存在的包含叶绿素的化合物、包含类胡萝卜素的化合物、phyocobilin化合物、靛青绿、亚甲兰、孟加拉玫瑰红、维生素C、维生素E、维生素D、维生素A、维生素K、维生素F、维A酸(维A.酸)、阿达帕林、视黄醇、氢醌、曲酸、生长因子、紫锥花属、抗生素、杀真菌剂、抗病毒剂、漂白剂、α羟酸、β羟酸、水杨酸、抗氧化剂三联化合物、海藻衍生物、海水衍生物、藻类、抗氧化剂、植物花青素、植物营养素、浮游生物、植物产物、草产物、激素、酶、矿物质、辅因子、防衰老物质、胰岛素、米诺地尔、番茄红素、天然或合成黑色素、金属蛋白酶抑制剂、脯氨酸、羟脯氨酸、麻醉剂、叶绿素、细菌叶绿素、叶绿酸铜、叶绿体、类胡罗卜素、藻胆素、视紫质、花色素苷、鸟氨酸脱羧酶抑制剂、血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂、磷脂酶A2抑制剂、S-腺苷甲硫氨酸抑制剂、甘草、甘草查尔酮A、三羟异黄酮、大豆异黄酮、植物雌激素、它们的衍生物、类似物、同系物、以及亚成分，以及所述靶组织的衍生物、亚成分、免疫联合体和抗体，它们的合成和天然类似物，以及它们的组合。 

已发现对于本发明有用的许多天然色基的共同方面在于它们的化学结构，尽管这并不是限制因素。天然存在的色基具有金属配合基键受点。叶绿素a的化学结构特征在于它的R＝CH₃基。在图中的金属配合基键受点处存在镁原子。叶绿素a在409nm，429nm，498nm，531nm，577nm，613nm，和660nm处显示了吸收最大值。特征在于R＝CHO基的叶绿素b在427nm，453nm，545nm，565nm，593nm和642nm处显示了吸收最大值。很容易看到，各种类型的叶绿素，或它们的结合，能用做局部使用的色基来辅助某些通过皮肤或软组织释放以用于 各种治疗的光波长的吸收。当用于增强光波长的吸收时，治疗甚至会更有效，或能用降低了的光强执行，或可产生多种有益效果，例如，所述治疗为治疗痤疮菌和减少或消除痤疮瘢痕，所述光的波长与靶细胞(例如，人成纤维细胞)的吸收最大值相符。 

叶绿素的碱解打开环戊酮，并用钠和钾取代甲基和叶绿基。这些产生的盐被成为叶绿酸，并且是水溶性的。图X中所示的叶绿素的碱解将产生叶绿酸NaMg，但可通过用其它金属和反应转换金属取代叶绿酸中的Mg原子而很容易地形成其它盐，例如，所述反应转换金属为铜，铝，铁，金属螯合和抗体复合物。通过用酸处理叶绿素，使得Mg被去除而由H₂取代，产生这样一种取代作用，反过来，H₂也很容易被其它金属所取代。 

叶绿素和某种程度上的其它光合体系，例如，藻胆素，视紫质，等在它们反应中心的核或天线处拥有称为“光合体系I和光合体系II”的物质。这既指现存的光合体系的隔离或“分离”，也指将它们合成在一起，或指进行基因工程然后收获或产生它们。进一步，人工的，合成的，或片断的天然或基因工程的反应中心包括给电子体中的至少一个，以及电子接收体中的至少一个，并优选封装进类似胶囊或载体的某种类型的膜内。这在概念上类似于传统的铅—酸存储电池，在所述存储电池中将化学药品分离成两个间隔间，然后沿着连接它们的板产生电荷。这里，电子沿着膜或可扩散的屏障的扩散能建立“梯度”。这可以通过像叶绿素，类胡罗卜素，藻胆素，和许多这里公开的局部成分这样的复合物完成。在许多情况下，结合使用至少两种上述物质来使给电子体和电子接收体以适当的方式建立是重要的。 

不像人工合成的色基，天然存在的色基具有拥有金属配合基键受点的类似属性，当使用酸进行处理时，所述受点将分裂金属离子。人皮肤的酸含量足以触发所述反应，反过来，使得失去铁离子的叶绿素更不溶于水。结果产生的叶绿素或其它天然存在的药剂(例如卟啉)在酸性条件下从配合基键分离金属离子，使得具有出众光学特性的优良的局部成分作为色基以增强低强度光治疗。因此，在本发明的另一个实施例中，优选的色基是具有金属配合基键的复合物，所述配合基键在酸性条件下分离金属离子。在本发明的一个实施例中，局部皮肤 护理方法可用于改变皮肤的pH值或酸度。 

本发明除了是用于减少和消除通常的痤疮菌(例如，普通痤疮)的存在，以及提供安全的治疗疾病的有效治疗方法，也可应用于减小脂肪团，例如，所述疾病为假囊性须疮，痤疮红斑痤疮，以及皮脂增生。使用任何一种适合于这里描述所使用的光源，可对脂肪细胞进行光调节。光调节增加了脂肪团的局部微循环，并改变了细胞的新陈代谢活性。增强的局部微循环，新陈代谢或酶活性，或它们的结合可通过光调节装置产生。为增强治疗，可使用先前描述的局部色基中的任何一种，或非色基成分可与任何一种光调节方法相结合使用，所述光调节方法包括低强度光治疗。进一步单独使用光热装置，或与光调节装置相结合使用，同时使用或不使用外部色基，可用于破坏脂肪细胞。 

许多活的生物体—动物和植物—使用它们主要的防御机制之一来抵抗外部对它们细胞的伤害，并具有DNA修补系统。所述系统存在于许多但不是所有活的生物体中，所述生物体的范围从细菌和酵母到昆虫，两栖动物，啮齿动物和人类。这种DNA机制是一种包含在复制DAN或永久的DNA伤害中使细胞死亡，转变，出错最少的方法。与DNA伤害相关的环境和疾病以及药物的这些类型包括衰老和癌症。 

这些癌症之一，皮肤癌就是由于自然太阳光的环境照射产生的紫外光对DNA的损伤所引起。然而，几乎所有活的生物体都不可避免地要接受太阳光以及因此产生的损伤性的UV射线的照射。产生的损伤是称为嘧啶调光器的DNA的结构的改变。这使得DNA结构被改变，因此它不再能被皮肤细胞读取或复制。这影响基因和肿瘤发展，以及免疫系统的正确功能。 

使用这些用于DNA或RNA修补的天然衍生的或人工产生的或基因工程的光裂合酶或相关的酶或其它蛋白机能有广泛的应用。例如，通过太阳光/紫外光治疗疾病受损皮肤的能力，和修补，逆转，减小或降低皮肤癌危险的能力可为皮肤被太阳光严重损伤的人或癌症前期的皮肤损害，或皮肤癌作为治疗处理或预防性方法。 

本方法不仅应用于皮肤细胞和皮肤癌，而且应用于皮肤和内部紊乱，疾病，机能不良，基因紊乱，损伤和肿瘤和癌症的广泛领域。事实上，然后活体细胞从光裂合酶或类似蛋白与光治疗相结合的治疗中 可收到潜在的有益效果。 

然而，在自然中激活光裂合酶的光通常来自自然太阳光，实质上，如果选择适当的波长和治疗参数，任何光源，激光和非激光，窄带或更宽带宽的光源均能激活光裂合酶。因此，通过选择性的遮光剂过滤的自然太阳光可用于激活天然或外部应用的光裂合酶。另外一种可选的治疗方法是应用光裂合酶，然后使用经控制到适当波长频带和参数的光源照射进行治疗。可利用很多种光源，这些光源的范围在本申请的其它部分进行了描述。例如，可利用具有混合波长的低能量微瓦窄带、但多谱的LED光源或阵列。另一个实施例使用经过滤的金属卤化物光源，该光源具有415nm+/-20nm的主波长并以1x10^-4-100微瓦输出照射1-30分钟。在应用包含光裂合酶的局部产物后，这样的照射可持续数分钟到数天。 

另一个例子是修补皮肤内的细胞，所述皮肤受到环境的损伤，但不是修补那些导致皮肤癌的细胞，而是靶定治疗那些导致皮肤老化(光老化)的细胞。在一个实施例中，使用光裂合酶治疗已被太阳损伤的同类的成纤维细胞，随后使用蓝光对光裂合酶进行光调节，来启动运作光裂合酶的DNA修补机制—也就是光反应。这对结构进行了修补，因此成纤维细胞DNA的正常机能产生这些成纤维细胞的正常机能和增殖—从而产生蛋白质，例如胶原和弹性蛋白和透明质酸和基质基础物质，所述基质基础物质使皮肤在表面上结实，有弹性并且年轻—因此产生抗老化或皮肤回春效果，并提高了皮肤的结构和健康功能。 

也可局部或全身加入包括在这种光反应方法中的各种辅因子，以进一步增强或提高这种方法的有效性。一旦细胞恢复正常功能，也可局部或全身加入在这些蛋白质产物中需要的其它辅因子，以增强抗老化或皮肤回春方法。上面描述的光裂合酶和/或辅因子的释放可通过利用超声提高皮肤渗透性或提高通过皮肤屏障并进入皮肤和下面的组织的传送来增强。也可单独使用去除部分皮肤角质层，或与超声相结合使用，来增强这些局部应用的药剂的穿透和释放。另外的去除或改变角质层的这样的方法可辅助光的穿透或相同的有效性，或允许使用较低功率的光源，包括家庭使用的装置，例如电池供电的LED源。 

存在多种获得光裂合酶的来源。这些可包括天然本来存在的光裂 合酶，从其它活的生物体衍生的复合物(即可使用菌类衍生，或酵母衍生，或浮游生物衍生，或合成或基因工程的光裂合酶，并在人皮肤中使用它们以产生有益效果，但并不限于相同种类衍生的光裂合酶。已知光裂合酶从Anacystis nidulans衍生而来，而其它可从菌类—酵母衍生而来，所述菌类—酵母事实上用光裂合酶保护它们自己，这种光裂合酶可用于人类，现存的其它微生物，植物，昆虫，两栖动物和动物源。 

光裂合酶通过光引发电子从还原的FAD因子向嘧啶二聚物产生的环境照射转移发挥作用。也可使用自由基抑制剂或猝灭剂(例如，抗氧化剂)对光裂合酶治疗进行补充。可与光源一起利用其它光激活的色基，并适当选择参数以进一步增强，刺激，光调节，光激活，或光抑制靶或支持细胞或组织，以促进最有效的治疗。 

许多原因导致对细胞的自由基损伤。在一个实施例中，通过利用抗氧化剂，细胞增长因子，细胞的直接光调节(光激活)和通过光裂合酶的光反应相结合来加速伤口愈合。使用适当辅因子的局部或全身的治疗，并取代任何辅因子的不足可进一步增强伤口愈合。例如，使用维生素E，维生素C和谷胱甘肽以及辅因子(例如，脂肪酸和酮酸)的抗氧化剂混合物和使用低水平的光治疗和LED阵列来治疗chonic腿溃疡，选择所述LED阵列的参数来光刺激成纤维细胞，上皮细胞也可接受使用光裂合酶和蓝光治疗的处理，因此极大加速了伤口愈合，否则治愈的伤口或烧伤是不可治疗的。通过选择某些光调节或电磁调节参数而导致“过多的”刺激，以及例如，在光调节的情况下，导致三重态和单重态的产生是可能的，所述单重态产生反应氧种类(ROS)和“自由基”。这些ROS可“触发”细胞的层叠和亚细胞信号，产生破坏和抑制各种关键细胞反应的结果。一个这样的例子是通过抽烟而使ROS产物在MMP-1或胶原酶中增加。这可以破坏现存或新形成的胶原，因此导致或恶化皮肤内的老化变化。类似地，紫外光的某些波长导致MMP-1和其它破坏性的MMP酶的增长。图18-21举例说明了取决于调节参数，光调节也可导致MMP-1增长。这也是在对胶原增长刺激有用的局部药剂中包含MMP抑制剂的一个原因。还有其它的MMP酶，所述酶降解或破坏由成纤维细胞和这些蛋白质产生的各种其 它结构的蛋白质，并且MMP也接受光调节和外部药剂处理。 

光裂合酶和光治疗的可能的使用包括：治疗或修补或逆转包括脊髓伤害和疾病的神经损伤或疾病；与包括射线和化疗问题相关的癌症或癌症治疗；子宫颈发育不良和食道发育不良(巴雷特氏食道)，以及其它的上皮衍生细胞或器官紊乱，例如，肺，口腔，黏膜等；与眼睛有关的疾病，包括但不限于黄斑变性，白内障等。 

以光裂合酶为媒介的DNA(或RNA)损伤的光修补或光反应方法具有非常广阔的医学和商业应用，所述方法通过光调节或内源或外部应用的天然或合成或基因工程形成的光裂合酶实现黄素基的光减少/DNA修补。在局部，口头，或全身施加光裂合酶和它们的辅因子或DNA被修补的细胞的辅因子，可进一步增强这些应用。这些物质的增强的释放也额外增强了这种方法，所述增强的释放局部通过超声辅助，通过改变皮肤角质层，和/或通过特定方法，或通过特定释放载体或胶囊实现。 

使用局部光激活的外部色基(例如本申请中列出的许多药剂)不存在DNA损伤的危险，并且也通常是非常安全的产物—许多都是天然的，例如叶绿素，在儿童和怀孕以及育龄妇女中可以非常安全地使用。此外，仅在使用局部药剂处激活所述治疗—不像使用口头补骨脂素药物时，不仅激活全部皮肤，而且也激活视网膜和其它组织。这种治疗使用的光不仅功率低，而且对大部分部位使用可见或红外光，而不是紫外光—对DNA不产生损伤。然而，应当注意，在本发明的某些优选实施例中，红外光需要在光源外进行特定过滤。完成这种过滤的典型装置是在所述光源上放置阻挡红外波长射线传输的中子密度过滤器。 

使用外部光激活的色基进行的光调节或光热激活(例如这里所描述的)在安全和有效性方面表现出了重要的进步。 

上面描述的光裂合酶的实施例也可应用于牛皮癣这样的疾病。有些情况的牛皮癣非常广泛地覆盖很大部分的身体表面，并对其它已知的治疗方法有抵抗力。将局部配方应用到不需治疗的区域—或到被传统牛皮癣光治疗照射的所有身体区域，可接受使用光裂合酶和蓝光治疗的快速治疗—将这作为紫外牛皮癣光治疗的一种“解毒剂”，其中随着牛皮癣治疗可立即促进将DNA损伤修补到正常组织—因此显著减 小了皮肤癌的危险以及以后岁月这的光老化。 

另一个实施例包括在白天长期的太阳照射之后或在意外的太阳烧伤之后，在晚上使用这样的光裂合酶准备。可使用包含光裂合酶的喷雾或洗液，然后进行对皮肤内被严重损伤的DNA的光修补/光反应—这可使用大光束直径的家庭治疗单元进行完成—通过包含足够所需波长的白光源以适当的参数产生这种反应。另外，也可使用抗氧化剂皮肤方法，来使太阳烧伤的红斑或其它不希望的效果最小化。一个这样的实施例可按照前面描述的使用维生素C，维生素E和谷胱甘肽，以及自由脂肪酸和一种或多种酮酸相结合进行准备。类似的配方也可包含这些药剂，但仅利用上面列出的三种抗氧化剂中的一种或两种。 

也可通过具有外部色基的光调节或没有外部色基的光调节增强活体受精过程。这可以仅对准细胞或亚细胞组分本身，正如序列号为09/894,899，名称“活体细胞的光调节方法和装置”的未决的美国申请中所描述的，该申请在这里被全文引用作为参考文件。 

按照这种方法可产生更高的受精成功率和/或晶胚生长，或其它所需的效果。在一个实施例中，LED光源用于处理动物或人或基因工程产生的晶胚或它们的亚组分的精子以增强受精。 

在另一实施例中，可利用光裂合酶或其它光修补或光激活的DNA修补蛋白质或物质与光调节相结合来“纠正”胚胎组织中的DNA损伤，因此产生正常或更加正常的胚胎。这可在活体或子宫中(利用具有适当光参数的微纤维光传递—或光可从体外向子宫内传递，从而没有引入纤维光装置的危险)完成。 

在另一种方法中，可利用光调节产生显著优势的是刺激来自任何活的生物体的干细胞的增殖，生长，分化等。可促进或增强或控制或抑制干细胞生长和分化成为组织或器官或结构或用于灌输，培植的细胞培养等(以及在这样的改变之后它们随后的生长)。这些干细胞的起源可从任何活体组织或生物体中形成。用于这些实施例的人干细胞来自人体的任何来源，但通常源自骨髓，血，胚胎，胎盘，胎儿，脐带或脐血，并且可以是在活体内，活体外，或在试管中经过或没有经过基因改变或基因操纵或基因工程地天然或人工产生。 

干细胞可由光调节进行光激活或光抑制。单独使用光调节，或与 其它电磁调节(即，使用可见光谱以外的射线来调节细胞活性，胶原产生，成纤维细胞的产生，成纤维衍生细胞的产生，等)和/或附加的色基或辅因子结合使用不仅能刺激干细胞增殖，而且能“引导”或刺激干细胞分化为所需的细胞线。这种调节可在更多分化组织，而不仅仅是胚胎上完成。因此这样的细胞源(例如，脐带血或骨髓干细胞)可与存在或隐藏在灵敏元件(一个例子是存在于毛发凸出部分的干细胞，并且可被光调节或激活来使毛发生长或再生长)内的干细胞一起进行调节。 

使用光调节或电磁调节时，在这个过程中很少或没有温度升高，尽管通过膜改变或结构的构象改变这样的效果会产生瞬时的局部非破坏性的细胞内热改变。 

多个波长的波长和带宽在选择性光调节中是关键因素之一。脉冲的或连续的照射，脉冲的持续时间和频率(以及黑“关闭”时间)以及能量，和任何或所有辅因子，酶，催化剂，或其它正在进行光调节的过程的构建模块的存在，缺乏或不足也是影响因素。 

光调节可控制或引导干细胞分化的路线或路径，它们的增殖和生长，它们的运动性以及它们最终产生或分泌的物质，和这些产物的特定激活或抑制。 

光调节可向上管理或向下管理基因或基因组，激活或不激活酶，调节DNA活性，以及其它细胞的调整功能。 

用于干细胞光调节的我们的相似之处是一个能激活或抑制干细胞的分化或增殖或其它活性的参数特定集合。很像一个防盗自动警铃键区，所述防盗自动警铃键区具有唯一的“编码”以提供(激活)或解除(抑制或不激活)发出警报信号，然后所述信号设置一系列事件运转，也就是产生干细胞的光调节。 

同一波长的不同参数可产生非常不同的，甚至是相反的结果。当同时执行光调节的不同参数时，可产生不同的结果(就像在钢琴上弹和弦中的一个单键)。当连续或顺序使用不同参数时，结果也不相同—事实上取决于我们可取消前面光调节信息(就像取消防盗自动警铃)的时间间隔。 

光调节波长的选择时关键的，就像带宽的选择，因为对于某些应 用来说会有非常窄的带宽—其实这是生物活性光谱间隔。通常光调节会对准黄素，细胞色素，铁—硫复合物，奎宁，亚铁血红素，酶和其它转换金属配合基键结构，然而并不限于这些物质。 

这些物质的作用方式很像叶绿素和其它光合作用中的色素，叶绿素和其它光合作用中的色素作为用于光接收器分子的“天线”。这些光接收器位点从电磁源接收光子，所述电磁源例如像本申请中所描述的那些，而且包括射频，微波，电刺激，磁场，并可被光偏振状态所影响。也可结合使用多个电磁射线源。 

光接收器分子接收的光子能量来自非常低强度的光治疗(LILT)，所述光子能量足以影响化学键，因此使光接收器分子活动，反过来所述光接收器的分子活动转移并且放大这个能量信号。“电子的穿梭转移”传送这个信号，并最终产生ATP(或抑制)线粒体，因此供给细胞能量(例如，用于增殖或分泌的活性)。这在产生的细胞响应中可以是广泛或非常特定的。细胞的健康和它们的环境极大地影响对光调节的响应。这样的例子包括组织缺氧，固有辅因子或生长因子的过多或缺乏或定量，药物曝光(例如，从某种抗胆固醇药物中减少的泛醌)或抗氧化剂状态，疾病，等。也可能使用局部或全身(或两种均使用)制剂，所述制剂包括泛醌或它天然或合成的衍生物，以增强光调节或光激活的效果。 

虽然在活体细胞内建立“优选”的机制还不清楚，但可进行光调节。这甚至包括早期胚胎或干细胞群的区别。也可单独使用外部光激活的色基，或与外部色基相结合使用。基因改变的或基因工程形成的干细胞或具有天生的基因错误或缺陷或罕见但具有需要或有益特性的干细胞，比它们同类的“正常”干细胞需要参数的不同“结合”，或如果使用参数的相同结合，会产生不同的细胞响应。使用光调节或现有技术中已知的其它技术的各种方法，通过“妨碍”被光调节的某些“通道”，可产生更特定的细胞效果。 

光调节的另一个应用是治疗脂肪团。脂肪团是一种常见情况，它在某一解剖区域上表现为皮肤的某一种外观—所述解剖区域最常见的是在大腿上部和臀部，此处普遍被认为是美容上不希望的。脂肪团是皮肤某种解剖结构的结果，并且下面的软组织和脂肪可包含循环异常， 或微循环或新陈代谢异常—主要在脂肪和支持组织中。脂细胞(脂肪细胞)或它们周围的支持结构，以及仅仅血液供应或与之相结合的光调节或光热疗法，可减少脂肪团的存在和/或使包含有脂肪团的组织的结构和功能正常化。 

脂肪细胞的光调节使用内生色基完成，例如，所述内生色基为脂本身，它们的线粒体或线粒体电子传送系统或呼吸链或其它亚细胞组分内的其它对象。也可对外部光或电磁激活的色基进行光调节(光激活或光抑制)，或也可发生光热交互作用。这种色基的示例在本申请的其它部分列出，并可被局部或全身地引入靶组织，或脂肪细胞，或周围的血管。可利用使用外部或内部应用的超声来增强色基的释放，或改变局部循环，或提供热效应，或提供破坏性结果，或是这些作用的结合。 

在一个实施例中，色基释放进入大腿上皮肤下面的脂肪层，使用外部超声增强皮肤渗透性，并增强传送。仅改变角质层或与超声相结合进行改变可进一步增强色基的释放。来自各种技术的外部信息治疗可用于增强治疗过程。在另一个实施例中，在使用光进行治疗之前，色基被注射进入脂肪层。某些使用或不使用超声的光治疗可用于光调节，或光热或超声地增强，或者改变被脂肪团或其它组织影响的区域的循环或微循环，或局部新陈代谢过程。选择合适的光参数用于对准靶adipocyte，血管，外生色基等。由于脂肪团内的某些靶组织比举例的皱纹或痤疮更深，因此通常必须利用光波长足够长的光，使得光穿透得足够深以到达靶组织。 

也可使用各种局部或全身的药剂来增强减少脂肪团的治疗。这些方法中的一些包括用于所描述的新陈代谢或adipocytes的交互作用的各种辅因子，并且在这里前面已经进行了描述。 

用于抑制毛发生长的附加的局部药剂包括鸟氨酸脱羧酶抑制剂，血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂，磷脂酶A2抑制剂，S-腺苷甲硫氨酸抑制剂。这些物质特定的例子，但又不局限于这些例子，包括甘草、甘草查尔酮A、三羟基异黄酮、大豆异黄酮、植物雌激素、维生素D及其衍生物，类似物，扼合物，天然或合成的形式，与这些药剂基因工程或基因改变地或免疫结合的形式。同样，相同的局部药 剂，外生光激活的色基和上面所描述的用于治疗脂肪团的方法也在此收入用于减少毛发生长的方法。增加毛发承受皮肤的循环或微循环也可通过仅产生血管舒张完成，所述血管舒张通过本领域技术人员已知的任何方法实现。可用于产生这种血管舒张的某些局部药剂的例子包括，但不限于：辣椒，人参，烟酰胺，米诺地尔，等。 

与本发明共同作用，光调节可在能量水平高于1J/cm²处发生，但对皮肤光热损伤的机会增加了。为减小对皮肤的热损伤，当以高能量流量执行光调节治疗时，可以使用各种装置来冷却皮肤。超冷处理(Cyrogenic)喷雾和冷水循环系统是现有技术已知的，适合于这种目的的方式。然而，这样的装置以前没有在通常与热损伤相关的能量水平实施的光调节方法中使用。 

本发明通过下面举例的方式进行进一步说明。 

例1

使用脉冲治疗减少皱纹 

一组隐蔽的专家分类者观察患者治疗前后的照片，为面部区域内可见显著皱纹的全面改善打分，所述患者接受本发明的非烧蚀LILT(“低强度光治疗”)。 

对六位女性进行治疗以减少皱纹。患者的整个面部接受来自LED光源的光。对整个面部进行超过12星期的三个疗程的治疗，使用250毫秒脉冲，100毫秒的脉冲间延迟，重复100次，使总能量流量为70.0milli J/cm²。表1示出了皱纹的平均减少。光源的主发射波长为574nm。 

表1 

星期/数	减少的平均值
		0星期	0％
4星期	28％
		8星期	56％
12星期	64％

例2

使用阻挡红外线减少皱纹 

一组隐蔽的专家分类者观察患者治疗前后的照片，为面部区域内可见显著皱纹的全面改善打分，所述患者接受本发明的非烧蚀LILT(“低强度光治疗”)。 

对六位女性进行治疗以减少皱纹。患者的整个面部接受来自LED光源的光。对整个面部进行超过12星期的三个疗程的治疗，使用250毫秒脉冲，100毫秒的脉冲间延迟，重复100次，使总能量流量为30.0milli J/cm²。表2示出了皱纹的平均减少。光源的主发射波长为590nm。一个光学低通过滤器放在光源上阻挡波长超过700nm的光的传输。 

表2 

星期/数	减少的平均值
		0星期	0％
4星期	32％
		8星期	63％
12星期	71％

例3

使用过滤染料激光器减少皱纹 

一组隐蔽的专家分类者观察患者治疗前后的照片，为面部区域内可见显著皱纹的全面改善打分，所述患者接受本发明的非烧蚀LILT(“低强度光治疗”)。 

对六位女性进行治疗以减少皱纹。患者的整个面部接受来自干激光器光源的光。对整个面部进行超过12星期的三个疗程的治疗，使用0.2毫秒脉冲，100毫秒的脉冲间延迟，重复100次，使总能量流量为100.0milli J/cm²(将中性密度滤光器放在光源上限制总能量流量)。表3示出了皱纹的平均减少。光源的主发射波长为560nm，使用的光学过滤器设计为分散染料激光器的发射光谱，产生相对于主发射波长在+/-15nm范围内的可用输出。 

表3 

星期/数	减少的平均值
		0星期	0％
4星期	17％

[0194] 

8星期	23％
		12星期	30％

例4

减少皱纹—连续治疗 

对六位女性进行治疗，改善皮肤血流以刺激毛发生长。在每位患者头皮上进行12星期的治疗，使用金属卤化物光源产生的50秒连续波，所述光源被过滤以减小红外波长，避免对皮肤的加热超过热损伤的阈值。金属卤化物光源产生420nm的主发射波长。靶组织接收的总能量流量约100.0milli J/cm²。在环境受控的房间中使用Doppler皮肤血流计测量皮肤血流，测量显示测试目标中皮肤血流平均增加22％。 

例5

减少皱纹—超短脉冲持续时间 

本发明特定优势的治疗方法通过为6位光衰老的妇女进行减少皱纹的治疗来举例说明。使用Ti-Sapphire激光器光源进行超过12星期的三个疗程的治疗。使用总能量流量约60milli J/cm²，每期80个脉冲，10皮秒持续时间，每脉冲之间100毫秒，对每位患者的面部区域进行治疗。每位患者的靶组织显示新胶原产物的本质提高，因此减少了可见皱纹。 

例6

减少皱纹—超短脉冲持续时间 

本发明的另一个特定优势的治疗方法通过为6位光衰老的妇女进行减少皱纹的治疗来举例说明。使用1064nmQ交换Nd:YAG激光器光源进行超过12星期的三个疗程的治疗。使用总能量流量约40milliJ/cm²，每期100个脉冲，5纳秒持续时间，每脉冲之间20毫秒，对每位患者的面部进行治疗。每位患者的靶组织显示新胶原产物的本质提高，因此减少了可见皱纹。 

例7

使用多个，同步光源减少痤疮 

本发明特定优势的治疗方法通过治疗有痤疮和痤疮瘢痕的患者来举例说明。使用红光(620nm)和蓝光(415nm)的LED组(对于每个光源来说需要的波长是主发射波长)相结合进行超过12星期的九个疗程的治疗。使用总能量流量约40milli J/cm²至90milli J/cm²，每期约18分钟的同步连续波，持续时间来自两个光源的光对每位患者的面部进行治疗。每位患者显示了可见痤疮和痤疮瘢痕的本质减少，并且减少了痤疮菌的存在。 

例8

使用连续光源减少痤疮 

本发明特定优势的治疗方法通过治疗有痤疮和痤疮瘢痕的患者进行举例说明。使用红光(620nm)和蓝光(415nm)的LED组(对于每个光源来说需要的波长是主发射波长)相结合进行超过12星期的九个疗程的治疗。对每位患者的面部进行治疗，治疗光使用总能量流量约40milli J/cm²至90milli J/cm²，每期约18分钟的同步连续波，持续时间来自红光LED以及另一个来自蓝光LED的约18分钟的连续波。在用光源照射之前，对每位患者的靶组织使用3％的铜叶绿酸溶液进行治疗。每位患者显示了可见痤疮和痤疮瘢痕的本质减少，并且减少了痤疮菌的存在。 

例9

使用IGC减少痤疮 

本发明特定优势的治疗方法通过治疗有痤疮和痤疮瘢痕的患者进行举例说明。使用多LED组，每个光源的主发射波长是810nm，排列在0.5W/cm²的阵列中，进行超过12星期的九个疗程的治疗。对每位患者的面部进行治疗，治疗光使用总能量流量约40milli J/cm²，每期约80秒持续时间的连续波。在用光源照射之前，对每位患者的靶组织使用3％的靛青绿溶液进行治疗。每位患者显示了可见痤疮和痤疮瘢痕的本质减少，并且减少了痤疮菌的存在。 

Claims (28)

1.一种处理哺乳动物动物组织中胶原、成纤维细胞、和成纤维细胞衍生细胞水平的非治疗方法，包括：使所述组织接受多个脉冲的照射，所述多个脉冲来自至少一个主发射波长从约300nm到约1600nm的窄带、多色电磁射线源，其中所述脉冲具有从约0.1飞秒到约100秒的持续时间，所述脉冲之间的脉冲间延迟从约0.1毫秒到约1000毫秒，所述组织接收的能量流量低于约10焦耳每平方厘米。

2.根据权利要求1所述的非治疗方法，其中所述窄带、多色电磁射线源从光发射二极管、激光器、荧光光源、有机光发射二极管、光发射聚合物、氙弧灯、金属卤化灯、丝状光源、强脉冲光源、硫灯和它们的组合中选取，并且所述主发射波长从约400nm到约1600nm。

3.根据权利要求2所述的非治疗方法，其中所述窄带、多色电磁射线源进一步包括减小所述组织接收的红外射线强度的过滤器元件。

4.根据权利要求1所述的非治疗方法，其中在所述组织处接收的能量流量为1J/cm²或更少。

5.根据权利要求1所述的非治疗方法，其中在所述组织处接收的能量流量大于1J/cm²，并进一步包括冷却所述组织。

6.根据权利要求4所述的非治疗方法，其中在所述组织处接收的能量流量从约1x10^-6J/cm²至1J/cm²。

7.根据权利要求6所述的非治疗方法，其中在所述组织处接收的能量流量从约1x10^-3J/cm²至约0.1J/cm²。

8.根据权利要求1所述的非治疗方法，其中所述脉冲长度从约1纳秒至约1秒。

9.根据权利要求8所述的非治疗方法，其中所述脉冲长度从约5纳秒至约100毫秒。

10.根据权利要求1所述的非治疗方法，其中对所述电磁射线源进行过滤以减小红外射线的能量流量。

11.根据权利要求1所述的非治疗方法，其中对所述电磁射线源进行过滤以减少所述组织获取到的波长大于约700nm的射线。

12.根据权利要求1所述的非治疗方法，进一步包括在照射所述组织之前，对所述组织使用局部成分。

13.根据权利要求12所述的非治疗方法，其中所述局部成分选自：天然存在的包含叶绿素的化合物、包含类胡萝卜素的化合物、phyocobilin化合物、靛青绿、亚甲兰、孟加拉玫瑰红、维生素C、维生素E、维生素D、维生素A、维生素K、维生素F、维A酸(维A.酸)、阿达帕林、视黄醇、氢醌、曲酸、生长因子、紫锥花属、抗生素、杀真菌剂、抗病毒剂、漂白剂、α羟酸、β羟酸、水杨酸、抗氧化剂三联化合物、海藻衍生物、海水衍生物、藻类、抗氧化剂、植物花青素、植物营养素、浮游生物、植物产物、草产物、激素、酶、矿物质、辅因子、防衰老物质、胰岛素、米诺地尔、番茄红素、天然或合成黑色素、金属蛋白酶抑制剂、脯氨酸、羟脯氨酸、麻醉剂、叶绿素、细菌叶绿素、叶绿酸铜、叶绿体、类胡罗卜素、藻胆素、视紫质、花色素苷、鸟氨酸脱羧酶抑制剂、血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂、磷脂酶A2抑制剂、S-腺苷甲硫氨酸抑制剂、甘草、甘草查尔酮A、三羟异黄酮、大豆异黄酮、植物雌激素、它们的衍生物、类似物、同系物、以及亚成分，以及所述靶组织的衍生物、亚成分、免疫联合体和抗体，它们的合成和天然类似物，以及它们的组合。

14.一种处理哺乳动物动物组织中胶原、成纤维细胞、和成纤维细胞衍生细胞水平的非治疗方法，包括：

使所述组织接受至少一个主发射波长从约300nm到约1600nm的窄带、多色电磁射线源的照射，照射时间从约10秒到约24小时，其中所述组织接收的能量流量低于约10J/cm²。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述窄带、多色电磁射线源从光发射二极管、激光器、荧光光源、有机光发射二极管、光发射聚合物、氙弧灯、金属卤化灯、丝状光源、硫灯和它们的组合中选取，并且所述主发射波长从约400nm到约1600nm。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述窄带、多色电磁射线源进一步包括减小所述组织接收的红外射线强度的过滤器元件。

17.根据权利要求14所述的方法，其中在所述组织处接收的所述能量流量为1J/cm²或更小。

18.根据权利要求14所述的非治疗方法，其中在所述组织处接收的所述能量流量大于1J/cm²，并进一步包括冷却所述组织。

19.根据权利要求17所述的非治疗方法，其中在所述组织处接收的所述能量流量从约1x10^-6J/cm²至1J/cm²。

20.权利要求19所述的非治疗方法，其中在所述组织处接收的所述能量流量从约1x10^-3J/cm²至约0.1J/cm²。

21.权利要求14所述的非治疗方法，其中对所述电磁射线源进行过滤以减小红外射线的能量流量。

22.权利要求14所述的方法，其中对所述电磁射线源进行过滤以减少所述组织获取到的波长大于约700nm的射线。

23.权利要求14所述的非治疗方法，进一步包括在照射所述组织之前，对所述组织使用局部成分。

24.权利要求23所述的方法，其中所述局部成分选自：天然存在的包含叶绿素的化合物、包含类胡萝卜素的化合物、phyocobilin化合物、靛青绿、亚甲兰、孟加拉玫瑰红、维生素C、维生素E、维生素D、维生素A、维生素K、维生素F、维A酸(维A酸)、阿达帕林、视黄醇、氢醌、曲酸、生长因子、紫锥花属、抗生素、杀真菌剂、抗病毒剂、漂白剂、α羟酸、β羟酸、水杨酸、抗氧化剂三联化合物、海藻衍生物、海水衍生物、藻类、抗氧化剂、植物花青素、植物营养素、浮游生物、植物产物、草产物、激素、酶、矿物质、辅因子、防衰老物质、胰岛素、米诺地尔、番茄红素、天然或合成黑色素、金属蛋白酶抑制剂、脯氨酸、羟脯氨酸、麻醉剂、叶绿素、细菌叶绿素、叶绿酸铜、叶绿体、类胡罗卜素、藻胆素、视紫质、花色素苷、鸟氨酸脱羧酶抑制剂、血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂、磷脂酶A2抑制剂、S-腺苷甲硫氨酸抑制剂、甘草、甘草查尔酮A、三羟异黄酮、大豆异黄酮、植物雌激素、它们的衍生物、类似物、同系物、以及亚成分，以及所述靶组织的衍生物、亚成分、免疫联合体和抗体，它们的合成和天然类似物，以及它们的组合。

25.权利要求1所述的非治疗方法，进一步包括冷却所述组织以保持所述组织的温度低于热损伤阈值。

26.权利要求14所述的非治疗方法，进一步包括冷却所述组织以保持所述组织的温度低于热损伤阈值。

27.权利要求1所述的非治疗方法，进一步包括保持所述组织的温度在38℃或低于38℃。

28.权利要求14所述的非治疗方法，进一步包括保持所述组织的温度在38℃或低于38℃。

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