معرفی زمینه کاربردی UVB LED
با افزایش LED های فرابنفش عمیق، LED های UVA و UVC به تدریج جایگزین لامپ های جیوه ای سنتی شدند و به تدریج بازار را به خود اختصاص دادند. با این حال، برای زمینه کاربرد UVB LED، همه هنوز در حال کاوش هستند و مسلم است که فتوتراپی یک مسیر جدید و قابل پیش بینی است.
فتوتراپی روشی برای استفاده از پرتوهای الکترومغناطیسی برای تولید نور با طول موج های مختلف برای درمان بیماری های پوستی است [1]. دستگاه فتوتراپی اشعه ماوراء بنفش اولین دستگاه PUVA است. در سال 1974، دانشمندانی مانند Parrish و همکاران [2] گزارش دادند که پسوریازیس را می توان با تابش اشعه ماوراء بنفش موج بلند پس از تجویز خوراکی پسورالن (Psoralen) درمان کرد. مگس در پماد این است که برای رسیدن به اثر درمانی خوب باید از داروی کمکی پسورالن استفاده کرد و عوارض جانبی PUVA درمانی نسبتاً زیاد است که در مشکلات سوختگی آسان پوست و خطر بالا ظاهر می شود. سرطان در طول فرآیند درمان در سال 1981، دانشمندانی مانند Parrish[3] نشان دادند که 295-313 نانومتر در امواج فرابنفش متوسط- موثرترین باند است، UVB زیر 295 نانومتر تقریباً هیچ فعالیت ضد بیماری ندارد و ماوراء بنفش پرتوهای بزرگتر از 313 نانومتر خطر سرطان زایی دارند. این محدودیت‌ها باعث استفاده بالینی از UVB باند باریک شده است، با 310-313 نانومتر نیز ثابت شده است که نسبتاً ایمن‌ترین باند است. ظهور درمان NB UVB مشکل نیاز به استفاده از ترکیبات حساس به نور مانند پسورالن را حل می کند و بیماران می توانند انتخاب کنند که از پسورالن استفاده کنند یا خیر، که باعث بهبود اثر درمانی و صرفه جویی در هزینه های درمان می شود. در حال حاضر ابزارهای درمان بیماری های پوستی در بیمارستان ها شامل دستگاه فتوتراپی اشعه ماوراء بنفش NB UVB و دستگاه لیزر درمانی اگزایمر 308 نانومتر می باشد. دومی از امواج نور پالسی تولید شده توسط گاز نجیب زنون کلرید برای درمان بیماری های پوستی استفاده می کند. مطالعات بالینی نشان داده است که یک طول موج 308 نانومتر اثرات درمانی بهتری دارد. اما به دلیل قیمت بالا و اندازه بزرگ برای مصارف خانگی قابل حمل مناسب نیست. این که آیا طول موج پیک LED در حدود 308 نانومتر اثر بهتری دارد یا خیر، باید مورد مطالعه قرار گیرد.
در حال حاضر بیشتر لامپ های فرابنفش مورد استفاده لامپ های جیوه ای هستند که از طریق یونیزاسیون و تحریک بخار جیوه در لامپ جیوه، تابش امواج الکترومغناطیسی تولید می کنند. نوع تک طول موج و شکستگی آسان از مشکلات معمول لامپ های جیوه ای است و فلز سنگین جیوه موجود در آنها به راحتی می تواند آسیب جدی به بدن انسان و محیط زیست وارد کند. در 16 آگوست 2017، کنوانسیون میناماتا در مورد جیوه اجرایی شد و 128 کشور امضاکننده، از جمله چین، متعهد شدند که انتشار و استفاده از جیوه را کاهش دهند و از مردم در برابر آلودگی جیوه ساخته شده- محافظت کنند. از جمله مقررات صنعت صنایع دستی به این معناست که لامپ های جیوه ای به تدریج ممنوع می شود. در این زمان، LED ها به دلیل مزایای اندازه کوچک، منبع نور سرد، صرفه جویی در مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست و عدم نیاز به پیش گرمایش به وجود آمدند (شکل 1). بسیاری از شرکت ها به طور فعال برنامه های UVB LED را به کار گرفته اند و عصر جدیدی از فتوتراپی در راه است. در حال حاضر، Sanan Optoelectronics یک LED UVB با پیک طول موج 310 نانومتر و نیم عرض موج تنها 10 نانومتر توسعه داده است. غلظت طول موج برای اثر فتوتراپی سودمندتر است.
آقای یین داکویی، معاون سابق وزیر بهداشت و رئیس افتخاری انجمن پزشکان چین، در مراسم راه اندازی "پروژه ملی امداد پوست چین تور چین" در ایستگاه شانگهای گفت که تا سال 2014، حدود 420 میلیون نفر وجود دارد. مردم جهان از بیماری های پوستی رنج می برند که از این تعداد، چین نزدیک به 150 میلیون نفر دارد [5]. در این میان شایع ترین بیماری های پوستی پسوریازیس (پسوریازیس)، ویتیلیگو، درماتیت آتوپیک و غیره است. این بیماری ها با روند بهبودی کند، لجبازی و تکرار آسان مشخص می شوند. مرحله بهبودی نیاز به انرژی، نیروی انسانی و منابع مادی زیادی دارد. بر اساس نتایج نظرسنجی «مقیاس کیفیت زندگی درماتولوژیک»، علاوه بر درد و خارش غیرقابل تحمل، کاهش کیفیت زندگی اجتماعی برای بیماران پوستی نیز طبیعی است زیرا بر ظاهر آنها تأثیر می گذارد. این نشان می دهد که نه تنها باید هر چه زودتر درمان پیدا کرد، بلکه باید به سلامت روان بیمار نیز توجه کرد. باید دانست که بیماری روانی اغلب می تواند انسان را نابود کند و چه بسا نگاه یا سخنی از دیگران آخرین چیزی باشد که «شتر» را له می کند. پوشال. بنابراین مطالعه پاتوژنز و مکانیسم درمان بیماری های پوستی از اهمیت و ضرورت بالایی برخوردار است.
هدف این مقاله توضیح پاتوژنز و مکانیسم درمان پسوریازیس و ویتیلیگو است که به بیماران در درک و درک تا حدی کمک می کند که می تواند درجه ناسازگاری و نوسانات عاطفی بیماران را در روند درمان کاهش دهد و باعث بهبود وضعیت بیمار شود. ایمنی بیماران مبتلا به بیماری های پوستی شاخص کیفیت زندگی
ویتیلیگو یک بیماری خودایمنی است که در آن ملانین به دلیل کاهش یا عدم وجود ملانوسیت ها به طور طبیعی ترشح نمی شود و ضایعات پوستی لکه های سفید شیری رنگ هستند. مکانیسم بیماری زایی آن هنوز مشخص نیست، اکثر محققان معتقدند که عوامل خودایمنی نقش مهمی در پاتوژنز ویتیلیگو دارند [6]. از منظر زیست شناسی سلولی، سلول های T تنظیمی در بیماران نه تنها می توانند اثر تنظیم کننده ایمنی ملانوسیت ها را از بین ببرند، بلکه از دست دادن عملکرد آنها سلول های T سیتوتوکسیک را فعال می کند که ملانوسیت ها را می شناسند و با آنها مبارزه می کنند. آنتی ژن ها، و در نهایت ملانوسیت ها را از بین می برند [7{11}}8]. چگونگی تأثیر سلول‌های Thl7 بر بیماری‌های خودایمنی نیز یکی از برجسته‌ترین تحقیقات جدید در سال‌های اخیر است. در سال 2005، هرینگتون و همکاران. [9] اولین بار مفهوم سلول های Thl7 را ارائه کرد. در حال حاضر، اعتقاد بر این است که سلول های CD4 به علاوه T کمکی را می توان به چهار زیر مجموعه تقسیم کرد: Th1، Th2، Th17 و سلول های T تنظیمی. سلول‌های Thl7 می‌توانند با تولید یک سری سیتوکین‌ها با سایر سلول‌های ایمنی تعامل کنند، در فرآیند آزادسازی عوامل پیش‌التهابی شرکت کنند، تولید پاسخ‌های التهابی را واسطه کنند و سپس بر عملکرد سلول‌های ایمنی و تنظیم سیستم ایمنی تأثیر بگذارند.
درمان با UVB برای ویتیلیگو آپوپتوز سلول‌های T سیتوتوکسیک را القا می‌کند و با مهار یا ارتقای سیتوکین‌های مرتبط، آزادسازی عوامل التهابی را مهار می‌کند. دانشمندانی مانند Imokawa G و همکاران [10] دریافتند که بیان اندوتلین-1، اینترلوکین{12}}1 و تیروزیناز ترشح شده توسط کراتینوسیت ها پس از تابش UVB افزایش یافته است. ET{13}}1 میتوژن ملانوسیت ها است و افزایش محتوای آن باعث تقسیم، تکثیر و مهاجرت ملانوسیت های باقی مانده می شود. نقش تیروزیناز کاتالیز کردن تشکیل ملانین توسط ملانوسیت ها است. علاوه بر این، یانگ شیانلو و همکاران. [11] دریافتند که UVB می تواند بیان IL{14}}17 و IL{22}}23 را مهار کند. IL-17 یک سیتوکین است که تمایز سلول های Thl7 را القا می کند و یک اثر پیش التهابی دارد، در حالی که IL-23 به طور غیرمستقیم با تنظیم ترشح فاکتورهای پیش التهابی TNF-، IL-1 و IL-17 باعث افزایش التهاب می شود. بنابراین، UVB با مهار آزادسازی سایتوکین های التهابی مانند IL-6، IL-17، IL-23، IL-1 و TNF-، تعادل ایمنی بین سلول های T تنظیم کننده و سلول های Th17 را تنظیم می کند و در نتیجه به طور موثری پاسخ ایمنی را مهار می کند. [11-12].
پسوریازیس، همچنین به عنوان پسوریازیس شناخته می شود، یک بیماری خودایمنی مزمن است [13]. سیستم ایمنی بدن بیمار بیش از حد فعال است و باعث التهاب پوست می شود و باعث می شود سلول های اپیدرم سریعتر از حد طبیعی تجدید شوند. چرخه طبیعی نوسازی سلول های اپیدرمی 30-28 روز است، اما به دلیل تکثیر سریعتر سلول های اپیدرمی پوست، سلول های اپیدرمی بیمار در 3-4 روز تجدید می شود. از آنجایی که سلول‌های پوستی بیشتر و بیشتر به سرعت تولید می‌شوند، سلول‌های قدیمی پوست به سمت سطح پوست رانده می‌شوند و اریتم پوسته‌دار ایجاد می‌کنند (شکل 3).
در حال حاضر مکانیسم بیماریزای پسوریازیس هنوز مشخص نیست. اکثر محققان معتقدند که UVB DNA را برای تولید فتوپلیمرها القا می کند، که مهم ترین آنها عبارتند از سیکلوبوتان پیریمیدین دایمر، 6-4 photoproduct و ایزومر Dewar، که سلول های اپیدرمی را مهار می کند. سنتز، که به نوبه خود چرخه سلولی اپیدرم را تنظیم می کند [14]. UVB همچنین می‌تواند چرخه سلول‌های اپیدرمی را با تنظیم کردن ژن p53 سرکوب‌کننده تومور طولانی‌تر کند.
پسوریازیس یک بیماری خودایمنی است که توسط سلول‌های T ایجاد می‌شود و سایتوکین‌های ترشح شده توسط سلول‌های T بر سیستم ایمنی بدن تأثیر می‌گذارند و باعث پاسخ‌های التهابی شدید می‌شوند. سلول‌های Th1 عمدتاً سیتوکین‌هایی مانند IFN-g، TNF-، IL-2 و IL-12 ترشح می‌کنند که عمدتاً ایمنی سلولی را واسطه می‌کنند. سلول‌های Th2 عمدتاً فاکتور سلولی IL-4، IL-5، IL-10 و IL-13 ترشح می‌کنند که عمدتاً واسطه ایمنی هومورال است [15]. Th17 عمدتاً مربوط به سایتوکین هایی مانند IL-17، IL-23 و IL-22 است. اکثر محققان معتقدند که تعادل بین Th1 و Th2 ممکن است علت اصلی ویتیلیگو باشد [16]، اما Li J و همکاران. [17] معتقدند که Th17 نقش مهم تری در پاتوژنز دارد و IL-17 در ضایعات پوستی پسوریازیس و محتوای IL-22 به طور قابل توجهی بالاتر از پوست طبیعی بود.
در چند سال گذشته، ال ای دی های UVB قابل استفاده در بازار اساساً در انحصار شرکت های ژاپنی و کره ای بوده و کشور در مراحل ابتدایی خود قرار دارد. بر اساس عملکرد عالی LED های UVC Sanan، شرکت Sanan Optoelectronics اکنون یک تراشه UVB جدید با محدوده طول موج 308-320 نانومتر و همچنین بسته هایی با عملکرد بالا که می تواند نیازهای طراحی متفاوت مشتریان را برآورده کند، راه اندازی کرده است. اندازه تراشه های UVB سنان Optoelectronics شامل 20 میل، 30 میل و 42 میل برای انتخاب می باشد. وقتی یک تراشه با جریان 350 میلی آمپر هدایت می شود، می تواند به توان نوری 40 مگاوات برسد.
برای مشتریانی که نیاز به دستیابی به برنامه‌های با چگالی تشعشع بالا دارند، سانان همچنین می‌تواند خدمات بسته‌بندی سفارشی‌شده، مانند بسته‌بندی کوچک نزدیک به-غیر آلی 1313 و بسته یکپارچه 6868 با 4 تراشه را ارائه دهد، که دومی را می‌توان با جریانی از 350 میلی آمپر قدرت نوری می تواند به 160 میلی وات برسد و نرخ نگهداری شار نوری می تواند در این مرحله به L50 10Khrs برسد. اگر این محصول در زمینه تجهیزات پزشکی استفاده شود، برای حفظ اثر درمانی خوب، سازنده محصول باید دوز پرتو درمانی موثر را به عنوان دوز مورد نیاز پرتو در پایان چرخه عمر محصول مصرف کند تا تخمین بزند. و دوز اولیه تابش چرخه طراحی محصول را طراحی کنید.
